題目列表(包括答案和解析)
圖1-5-13
兩位同學(xué)是這樣求出小球的最大速度的:
甲同學(xué):B 是軌道的最低點(diǎn),小球過 B 點(diǎn)時(shí)速度最大,小球運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒,mgR=mv2,解得小球在滑動(dòng)過程中的最大速度為 v=.
乙同學(xué):B 是軌道的最低點(diǎn),小球過 B 點(diǎn)時(shí)速度最大,小球在 B 點(diǎn)受到軌道的支持力為 Fn=2mg,由牛頓第二定律有 Fn-mg=m,解得球在滑動(dòng)過程中的最大速度為 v=.
請(qǐng)分別指出甲、乙同學(xué)的分析是否正確,若有錯(cuò),將最主要的錯(cuò)誤指出來,解出正確的答案,并說明電場(chǎng)的方向.
如圖(甲)所示,A、B是在真空中平行正對(duì)放置的金屬板,在兩板間加上電壓后,它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。A、B兩極板間距離d=10cm。在A、B兩極板上加如圖13(乙)所示的交變電壓,t=0時(shí),A板電勢(shì)比B板電勢(shì)高,電勢(shì)差U0=2000V。一個(gè)比荷q/m=1.0×107C/kg的帶負(fù)電的粒子在t=0時(shí)從B板附近由靜止開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子所受重力。
【小題1】若要粒子撞擊A板時(shí)具有最大速率,則兩極板間所加交變電壓的頻率最大不能超過多少?
【小題2】如果其它條件都保持不變,只是使交變電壓的頻率在上述最大頻率的基礎(chǔ)上再逐漸變大,定性畫出粒子撞擊A板時(shí)的速率v與頻率f的關(guān)系圖象。這個(gè)圖象上將出現(xiàn)一系列的極值,求出所有這些極值點(diǎn)的坐標(biāo)值。
光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見計(jì)時(shí)器,其結(jié)構(gòu)如圖題甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接受裝置.當(dāng)有物體從a、b之間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)利用圖題13乙所示的裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究恒力做功與動(dòng)能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中A B是水平桌面,C D是一端帶有定滑輪的等厚長(zhǎng)木板。將光電門固定在靠近木板滑輪一端的F點(diǎn) (與之連接的光電計(jì)時(shí)器沒有畫出)。小車上固定著用于擋光的窄片K,讓小車從木板上的E點(diǎn)由靜止釋放,由光電門連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間。
(1) 若已測(cè)得窄片的寬度為,并用米尺測(cè)得E、F兩點(diǎn)間距為L(zhǎng),且L》d,與光電門連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間為t,小車的質(zhì)量為M,所掛的重物質(zhì)量為m.則小車經(jīng)過F點(diǎn)小車的動(dòng)能表達(dá)式EK= ;(說明:本題的(1)(2)(3)的結(jié)果均用題中所給的字母表示)
(2) 如果研究對(duì)象是小車,請(qǐng)寫出驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)的表達(dá)式是 ;如果研究對(duì)象是小車和重物這一整體,驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)的表達(dá)式應(yīng)是 ;
光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見計(jì)時(shí)器,其結(jié)構(gòu)如圖題甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接受裝置.當(dāng)有物體從a、b之間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)利用圖題13乙所示的裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究恒力做功與動(dòng)能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中A B是水平桌面,C D是一端帶有定滑輪的等厚長(zhǎng)木板。將光電門固定在靠近木板滑輪一端的F點(diǎn) (與之連接的光電計(jì)時(shí)器沒有畫出)。小車上固定著用于擋光的窄片K,讓小車從木板上的E點(diǎn)由靜止釋放,由光電門連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間。
(1) 若已測(cè)得窄片的寬度為,并用米尺測(cè)得E、F兩點(diǎn)間距為L(zhǎng),且L》d,與光電門連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間為t,小車的質(zhì)量為M,所掛的重物質(zhì)量為m.則小車經(jīng)過F點(diǎn)小車的動(dòng)能表達(dá)式EK= ;(說明:本題的(1)(2)(3)的結(jié)果均用題中所給的字母表示)
(2) 如果研究對(duì)象是小車,請(qǐng)寫出驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)的表達(dá)式是 ;如果研究對(duì)象是小車和重物這一整體,驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)的表達(dá)式應(yīng)是 ;
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