英雄榜終于發(fā)布啦!
周六日一三天的題目一共有42人次的同學(xué)給了正確的答案
其中蓋和奔跑的稀飯同學(xué)三天的題目全部答對(duì),恭喜兩位上榜
備注:周五題目截止到22日凌晨共有十二名同學(xué)答對(duì),列于本表僅作為周六未發(fā)榜的補(bǔ)充。本期英雄榜只按周六周日周一數(shù)據(jù)近期計(jì)算。
參考答案
周六題目:
如圖所示,兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷,質(zhì)量分別為m1和m2,帶電量分別為q1和q2,用細(xì)絕緣線懸掛后,分別與豎直線成夾角α1和α2,且兩球處于同一水平線上,若α1=α2,則下述結(jié)論正確的是( )
A.q1一定等于q2
B.一定滿足
C.m1一定等于m2
D.必須同時(shí)滿足q1=q2, m1=m2
【錯(cuò)解分析】認(rèn)為當(dāng)、帶電量不等時(shí),庫(kù)侖力F1與F2也不相等,且認(rèn)為越大,庫(kù)侖力越大,因而錯(cuò)誤地選出A、B、D,其實(shí)庫(kù)侖力的大小與及的乘積有關(guān),并且不論和誰(shuí)大誰(shuí)小或是相等,均應(yīng)滿足。
【解題指導(dǎo)】
【答案】:C
【解析】:兩小球同處于一水平線上,對(duì)兩小球分別進(jìn)行受力分析,m1的受力分析如圖所示,m1受重力m1g、細(xì)線的拉力T1和m2對(duì)它的庫(kù)侖力F1,由于兩球都處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件對(duì)兩球分別列受力平衡方程,從而得出重力、庫(kù)侖力和夾角α三者的關(guān)系式,然后再由α1=α2,分析得出最后結(jié)論。
該題還可以用受力分析的三角形圖與實(shí)物三角形相似來(lái)解題。如上圖中兩個(gè)紅色的三角形
周日題目:
圖中A、B是一對(duì)中間開(kāi)有小孔的平行金屬板,兩小孔的連線與金屬板面相垂直,兩極板的距離為l。兩極板間加上低頻交流電壓,A板電勢(shì)為零,B板電勢(shì)u=U0cosωt 現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過(guò)A板上的小孔射入電場(chǎng)。設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)。則電子在兩極板間可能 ( )
(A)以AB間的某一點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng)
(B)時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),但最后穿出B板
(C)一直向B板運(yùn)動(dòng),最后穿出B板,如果ω小于某個(gè)值ω0,l小于某個(gè)l0
(D)一直向B板運(yùn)動(dòng),最后穿出B板,而不論ω、l為任何值
【錯(cuò)解分析】知道初速度和重力的影響不計(jì),即初速度為0,不計(jì)重力,則電子在兩板間只受電場(chǎng)作用,電場(chǎng)力方向在兩小孔的連線上,所以電子做的是直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)榧拥碾妷菏怯嘞译妷?,則電場(chǎng)大小方向呈周期性變化,一會(huì)兒向左一會(huì)兒向右,所以物體運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該是一會(huì)兒向左,一會(huì)兒向右,即以AB間的某一點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng)。選A
本題的易錯(cuò)點(diǎn)就在部分同學(xué)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)理解不透徹,仍然思維定式地認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)的方向由力的方向決定,而忽略了物體的運(yùn)動(dòng)是由速度與合外力共同決定的。雖然也選擇了A,但那是錯(cuò)誤理解下的巧合。至于C項(xiàng)很多學(xué)生都未能選擇
【解題指導(dǎo)】
【答案】:AC
【解析】:為了不影響我們思考問(wèn)題,我們先假設(shè)l無(wú)窮大,讓我們研究電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)不受空間的束縛。由于初速度為0,重力不計(jì),只受電場(chǎng)力,所以物體做直線運(yùn)動(dòng)。物體的運(yùn)動(dòng)情況是由速度和合外力共同決定的,所以必須綜合考慮物體的速度和受力情況。電場(chǎng)力
, 所以電子所受的電場(chǎng)力也是以余弦規(guī)律變化,看下圖0時(shí)刻,速度為0,0~T/4電場(chǎng)力向右,所以0~T/4電子由靜止開(kāi)始向右加速;T/4時(shí)刻電子具有一定的向右的速度,T/4~T/2時(shí)刻電場(chǎng)力反向,由于速度不能突變,所以T/4~T/2電子繼續(xù)向右但做減速運(yùn)動(dòng);于是有:T/4時(shí)刻速度最大。由于電場(chǎng)力的變化是對(duì)稱的,所以0~T/4速度由0至最大值,T/4~T/2速度將從最大值減至0。T/2時(shí)刻速度為0,T/2~3T/4電場(chǎng)力仍向左,所以T/2~3T/4電子由靜止向左加速至最大值;3T/4時(shí)刻電子具有最大的向左的速度,3T/4~T時(shí)刻電場(chǎng)力反向, 所以3T/4~T電子做向左的減速運(yùn)動(dòng)至速度為0。以此類推,則電子在無(wú)限大的電場(chǎng)里以AB間的某一點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng)。(可用速度—時(shí)間圖象來(lái)加深理解)
因?yàn)長(zhǎng)不是無(wú)限大,如果L<(0~t>
根據(jù)
知ω越小,則T越大,T/2內(nèi)位移也將越大,若T/2內(nèi)位移>L則電子也將飛出去,所以L<><>昨日題目:
如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b,其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻,將它們固定于絕緣支座上,兩球心間的距離為L(zhǎng),為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷,使其電量的絕對(duì)值均為Q,那么,a、b兩球之間的萬(wàn)有引力F引庫(kù)侖力F庫(kù)分別為:( )
【錯(cuò)解分析】
(1)因?yàn)閍,b兩帶電球殼質(zhì)量分布均勻,可將它們看作質(zhì)量集中在球心的質(zhì)點(diǎn),也可看作點(diǎn)電荷,因此,萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律對(duì)它們都適用,故其正確答案應(yīng)選A。
(2)依題意,a、b兩球中心間的距離只有球半徑的3倍,它們不能看作質(zhì)點(diǎn),也不能看作點(diǎn)電荷,因此,既不能用萬(wàn)有引力定律計(jì)算它們之間的萬(wàn)有引力,也不能用庫(kù)侖定律計(jì)算它們之間的靜電力,故其正確答案應(yīng)選B。
由于一些同學(xué)對(duì)萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律的適用條件理解不深刻,產(chǎn)生了上述兩種典型錯(cuò)解,因庫(kù)侖定律只適用于可看作點(diǎn)電荷的帶電體,而本題中由于a,b兩球所帶異種電荷的相互吸引,使它們各自的電荷分布不均勻,即相互靠近的一側(cè)電荷分布比較密集,又因兩球心間的距離L只有其半徑r的3倍,不滿足L>>r的要求,故不能將兩帶電球殼看成點(diǎn)電荷,所以不能應(yīng)用庫(kù)侖定律。
【解題指導(dǎo)】
【答案】:D
【解析】:萬(wàn)有引力定律適用于兩個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體,雖然兩球心間的距離L只有其半徑r的3倍,但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻,兩球殼可看作質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)。因此,可以應(yīng)用萬(wàn)有引力定律。
綜上所述,對(duì)于a,b兩帶電球殼的整體來(lái)說(shuō),滿足萬(wàn)有引力的適用條件,不滿足庫(kù)侖定律的適用條件,故只有選項(xiàng)D正確。
用數(shù)學(xué)公式表述的物理規(guī)律,有它的成立條件和適用范圍。也可以說(shuō)物理公式是對(duì)應(yīng)著一定的物理模型的。應(yīng)用物理公式前,一定要看一看能不能在此條件下使用該公式。
今日題目
如圖所示的直線是真空中的某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線,AB是這條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在只受電場(chǎng)力的情況下,以速度vA經(jīng)過(guò)A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間后,該帶電粒子以速度vB經(jīng)過(guò)B點(diǎn),且與vA的方向相反,則( )
A.A點(diǎn)的電勢(shì)一定低于B點(diǎn)的電勢(shì)
B. A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.該帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能
D.該帶電粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能之和一定等于它在B點(diǎn)的動(dòng)能和電勢(shì)能之和
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