[题目]一匀强电场足够大.场强方向是水平的.一个质量为m的带正电的小球.从O点出发.初速度的大小为v0.在电场力与重力的作用下.恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动重力加速度为g.求:(1)小球运动的加速度的大小a,(2)小球运动到最高点时的位移x,(3)小球运动到最高点其电势能的变化量△Ep. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】一匀强电场足够大，场强方向是水平的，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动重力加速度为g。求：

（1）小球运动的加速度的大小a；

（2）小球运动到最高点时的位移x；

（3）小球运动到最高点其电势能的变化量△Ep。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）因物体受重力及电场力的作用而做直线运动，故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上；则由力的合成可求得电场力的大小，根据牛顿第二定律求得加速度大小；
（2）根据速度位移公式求出位移；
（3）电势能的变化等于克服电场力的做功。

（1）小球做直线运动，所受的合力与速度方向在同一直线上，根据平行四边形定则得：

解得：小球的加速度

（2）小球从开始到最高点的位移为

（3）因为

则小球运动到最高点时其电势能的变化等于克服电场力的做功，

即：

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①用天平测量并记录滑块和拉力传感器的总质量M；

②调整长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；

③在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数F，根据相对应的纸带，求出滑块的加速度a；

④多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤③。

请按要求回答下列问题：

(1)图2是该同学实验得到的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带求出滑块的加速度大小为___________m/s2(结果保留三位有效数字).

(2)该同学由实验得到的数据，画出如图3所示的F-a图线，图线不通过原点的原因是___________；

(3)该实验还可测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，其值可用M、F0、g表示为μ=___________(其中M为滑块和拉力传感器的总质量，F0为图3中的截距，g为重力加速度)，与真实值相比，测得的动摩擦因数___________(选填“偏大”或“偏小”)。

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（1）R的大小；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零。求此时磁感应强度的大小和方向。