满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,沿X方向存在一匀强电场,现在光滑绝缘的水平面上有一长为l的绝缘细线,细...

manfen5.com 满分网如图所示,沿X方向存在一匀强电场,现在光滑绝缘的水平面上有一长为l的绝缘细线,细线一端系在坐标原点O,另一端系一质量为m、带电量为+q的小球,此时小球保持静止.现给小球一垂直于细线的很小的初速度v,使小球在水平面上开始运动,若小球在X方向发生最大的位移大小为△x,求匀强电场的场强E大小和小球第一次到达电势能最大的位置所需的时间t.
某同学对小球运动分析和求解如下:
①给小球一垂直于细线的初速度v后,小球作匀速圆周运动,电场力作为向心力,由向心力公式可解出场强;
②由运动学公式manfen5.com 满分网可求得时间t.
请说明该同学的解题思路是否正确?如有错误,请指出错处,并作出正确解答;如果正确,请完成解答.
小球获得初速度后竖直方向受到的重力和支持力平衡,水平方向受到电场力和绳子的拉力,电场力是恒力,说明合外力并不指向圆心,不可能作匀速圆周运动,电场力不可能作为向心力,即可知该同学的解答是错误的. 小球获得很小的初速度后在绳拉力和电场力的共同作用下,类似于单摆作简谐振动.在X方向运用动能定理,求解匀强电场的场强E大小.小球小球克服电场力做功最大时电势能最大. 【解析】 小球获得初速度后水平方向受到电场力和绳子的拉力,电场力是恒力,合外力并不指向圆心,不可能作匀速圆周运动,电场力不可能作为向心力,因而场强的解答是错误的; 运动学公式 只适用于匀加速直线运动,而小球作变加速曲线运动,因而时间t求解错误.   正确解答是:在X方向运用动能定理得:Eq△x= 得场强 E= 由于是匀强电场,电场力为恒力,小球获得很小的初速度后在绳拉力和电场力的共同作用下将作简谐振动,小球第一次到达电势能最大的位置所需的时间为周期, △t== 答:该同学的解题思路是错误的.匀强电场的场强E大小为,小球第一次到达电势能最大的位置所需的时间t为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网如图所示的ABC是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,BC滑道水平,A B与水平面夹角为θ,DE是水面,AB=BC=CD=l.滑船(可视为小滑块)从A点由静止开始下滑,滑船与AB滑道间的动摩擦因数为μ,滑船落水点到竖直岸的水平距离为S,不计空气阻力,试求:
(1)滑船滑至C点时的速度;
(2)滑船滑至B点时的速度.
查看答案
用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性.测得的I-U图象如图1所示,已知滑动变阻器的最大电阻为25Ω,电阻丝有效长度为20cm,电源电动势为6V且内阻不计.
(1)在图2的方框内,不改变滑动变阻器和电源的位置,补上伏特表和安培表以及灯泡的符号,完成电路图.要求滑动变阻器滑动片向右滑动时,灯泡的电压增大.
(2)在I-U图中可知,从B到A的过程中灯泡的电阻改变了______Ω
(3)在得出BA段图线数据的实验中,滑动变阻器滑动片向右滑动的长度是______cm.
manfen5.com 满分网
查看答案
manfen5.com 满分网在用单摆测重力加速度的实验中:
(1)实验时必须控制摆角,若摆长为1.2m,则要将摆球拉至离平衡位置约______m处释放.
(2)某同学实验时改变摆长,测出几组摆长L和对应的周期T的数 据,作出T2-L图线,如图所示.利用图线上任两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2),便可求得重力加速度g=______
(3)作T2-L图线解决物理问题,可以提示我们:若摆球的质量分布 不均匀,对测量结果将______
查看答案
manfen5.com 满分网如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置:
(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地.该实验结果可表明   
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.两小球在空中运动时的加速度相等
(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C,如图乙所示.图中O为坐标原点,B点在两坐标线交点,坐标xB=40cm,yB=20cm,A、C点均在坐标线的中点.则a小球水平飞出时的初速度大小为vo=    m/s;平抛小球在B点处的即时速度的大小vB=    m/s. 查看答案
manfen5.com 满分网如图所示是运用DIS测定木块在水平桌面上滑动时加速度大小的实验图象.
(1)根据图象可求出木块的加速度大小为a=______ m/s2
(2)此实验过程中,还可以测得的物理量是______
A.木块的位移         
B.木块与桌面的动摩擦因数
C.木块的平均速度  
D.木块克服桌面摩擦力做的功.
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.