问题 选择题

竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场,恰好从极板B边缘射出电场,如图所示,不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是(  )

A.两电荷的电荷量可能相等              

B.两电荷在电场中运动的时间相等

C.两电荷在电场中运动的加速度相等      

D.两电荷离开电场时的动能相等

答案

AB

题目分析:两个电荷在电场中做类平抛运动,将它们的运动分解为沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动。

设板长为L,初速度为,则粒子在电场中的运动时间为,由题可知两电荷在电场中运动的时间相等;沿电场方向有,可得,因m未知则两电荷的电荷量可能相等;正确

C、由可知,两电荷在电场中运动的加速度不相等;错误

D、据动能定理有,,得,因m未知动能大小无法判断;错误

故选AB

点评:带电粒子在电场中的运动,综合了电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.粒子在电场中做类平抛运动与力学中平抛运动的研究方法相似,运动规律相似,只是加速度不同,抓住两者相似性,用类比方法,对粒子在电场中运动问题就不感到陌生。

单项选择题 共用题干题
填空题

对于落体运动规律的研究,著名科学家伽利略做出了具大的贡献,关于他的研究工作,回答以下问题:

(一)科学探究活动通常包括以下要素:提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作等.伽利略对落体运动规律的探究过程如下:

A.伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里斯多德的观点;

B.伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点;

C.为“冲淡”重力,伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况;

D.伽利略换用不同质量小球,沿同一斜面从不同位置由静止释放,并记录相应数据;

E.伽利略改变斜面的倾角,重复实验,记录相应数据;

F.伽利略对实验数据进行分析;

G.伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到90°时.

(1)与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是______.

(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是______.

(二)伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点,但在伽利略时代无法直接测出物体运动的速度.伽利略借助于数学方法,通过数学推理,巧妙地将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”,解决了这一难题.接着,伽利略用一条刻有光滑凹槽的长木板做成一个斜面,让小球沿斜槽滚下,同时采用滴水计时法.下表是伽利略手稿中记录的一组实验数据.

时间单位t1234567
距离单位s3213029852682411921600
上表的实验数据能验证伽利略得出的位移与时间的关系吗?如果能,请简要写出你的理由,并在下列坐标纸中作出能直观反映这一结论正确的图象.如果不能,请说明理由.(如有需要可利用上表中的空格,作图时请标明横轴的意义.)______