如图所示,轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向左的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知绳长l=1.0m,小球所带电荷量,质量。不计空气阻力,取重力加速度,。
求:
(1)电场强度的大小;
(2)将电场撤去,小球摆动到最低点时速度的大小;
(3)将电场撤去,小球摆动到最低点时绳中拉力的大小。
某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验.先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把另一小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止,让小球1仍从原固定点由静止开始滚下,且与小球2相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.A、B、C为三个落点的平均位置,O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点.实验中空气阻力的影响很小,可以忽略不计.
(1)在本实验中斜槽轨道_____(填选项前的字母)
A.必须光滑 B.可以不光滑
(2)实验中应该选择两个合适的小球进行实验
①两个小球的半径____(填“相同”或“不同”)
②应该选择下列哪组小球_____(填选项前的字母)
A.两个钢球 B.一个钢球、一个玻璃球 C.两个玻璃球
(3)斜槽末端没有放置被碰小球2时,将小球1从固定点由静止释放.若仅降低斜槽上固定点的位置,那么小球的落地点到O点的距离将______(填“改变”或“不变”),若仅增大小球1的质量,小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出,那么小球的落地点到O点的距离将______填(“改变”或“不变”).
(4)在安装实验装置的过程中,使斜槽轨道末端的切线水平,小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示,其原因的是_______
A.小球都是从同一高度飞出,水平位移等于小球飞出时的速度
B.小球都是从同一高度飞出,水平位移与小球飞出时的速度成正比
C.小球在空中的运动都是匀变速曲线运动,而且运动的加速度都相同
(5)本实验必须测量的物理量是_____
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球1和小球2的质量、
C.小球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度h
D.记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、
(6)斜槽末端没有放置被碰小球2时,小球1的落点为B点,放置被碰小球2后,小球2的落点为C点.假设两小球发生的是弹性碰撞,试论证:当小球1碰后的速度方向未改变时,C点必在B点的前方._____
用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落。
(1)除了图示的实验器材,下列实验器材中还必须使用的是_____(填字母代号)。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 天平(带砝码)
(2)关于本实验,下列说法正确的是_______
A. 应选择质量大,体积小的重物进行实验
B. 释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态
C. 先释放纸带,后接通电源
(3)实验中,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点,测得它们到起始点(点与下一个点的间距接近2mm)的距离分别为,已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为m,从打点到打点的过程中,重物的重力势能减少量_____,动能的增加量_____。(用已知字母表示)
(4)某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律,将力传感器固定在天花板上,细线一端系这小球,一端连在力传感器上,将小球拉至水平位置从静止释放,小球到达最低点时力传感器显示的示数为,已知小球的质量为m,当重力加速度为,在误差允许范围内,当满足关系式_____时,可验证机械能守恒。
如图所示虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷,一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,三点是实线与虚线的交点,则该粒子()
A.带负电
B.在点受力最大
C.在点的电势能小于在点的电势能
D.由点到点的动能变化大于由点到点的动能变化
伽利略相信,自然界的规律时简单明了的。他从这个信念出发,猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想,他做了“斜面实验”,如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角,上述规律依然成立。于是,他外推到倾角为的情况,得出落体运动的规律。结合以上信息,判断下列说法正确的是
A.伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量速度
B.伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量加速度
C.由“斜面实验”的结论可知,铜球运动的速度随位移均匀增大
D.由“斜面实验”的结论可知,铜球运动的速度随时间均匀增大
游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来,如图甲所示。我们把这种情形抽象为图乙的模型;弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,将质量为m的小球从弧形轨道上端距水平地面高度为h处释放,小球进入半径为的圆轨道下端后沿圆轨道运动不计阻力,重力加速度为g。关于小球的运动,下列说法正确的是()
A.若,小球运动道圆轨道最低点时对轨道的压力等于
B.若,则需要给小球的初速度小球才能顺利通过圆轨道最高点
C.若,小球恰好通过圆轨道最高点
D.若,小球在圆轨道最低点和最高点对轨道的压力差为