每周一练:易错题精选-1
练习1、图中A、B是一对平行的金属板。在两板间加上一周期为T的交变电压u。A板的电势UA=0,B板的电势UB随时间的变化规律为:在0到T/2的时间内,UB=U0(正的常数);在T/2到T的时间内,UB=-U0;在T到3T/2的时间内,UB=U0;在3T/2到2T的时间内。UB=-U0……,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内。设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则( )
(A)若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动;
(B)若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A 板运动,最后打在B板上;
(C)若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上;
(D)若电子是在t=T/2时刻进入的,它可能时而向B板、时而向A板运动。
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例题参考答案
例1、【错解分析】:错解:知道初速度和重力的影响不计,即初速度为0,不计重力,则电子在两板间只受电场作用,电场力方向在两小孔的连线上,所以电子做的是直线运动,因为加的电压是余弦电压,则电场大小方向呈周期性变化,一会儿向左一会儿向右,所以物体运动也应该是一会儿向左,一会儿向右,即以AB间的某一点为平衡位置来回振动。选A
本题的易错点就在部分同学对物体的运动理解不透彻,仍然思维定式地认为物体运动的方向由力的方向决定,而忽略了物体的运动是由速度与合外力共同决定的。虽然也选择了A,但那是错误理解下的巧合。至于C项很多学生都未能选择
【解题指导】:【答案】:AC
【解析】:为了不影响我们思考问题,我们先假设l无穷大,让我们研究电子的运动时不受空间的束缚。由于初速度为0,重力不计,只受电场力,所以物体做直线运动。物体的运动情况是由速度和合外力共同决定的,所以必须综合考虑物体的速度和受力情况。电场力 , 所以电子所受的电场力也是以余弦规律变化,看下图
例2:
例3:
例4:
本题解题过程:
(1)小球因受到向上的洛伦兹力的作用而向上运动,故小球带正电。
(2)小球的运动可以分成水平方向和竖直方向的运动。小球在水平方向的匀度决定
例题5:
例题6:
【错解分析】错解:
(1)因为a,b两带电球壳质量分布均匀,可将它们看作质量集中在球心的质点,也可看作点电荷,因此,万有引力定律和库仑定律对它们都适用,故其正确答案应选A。
(2)依题意,a,b两球中心间的距离只有球半径的3倍,它们不能看作质点,也不能看作点电荷,因此,既不能用万有引力定律计算它们之间的万有引力,也不能用库仑定律计算它们之间的静电力,故其正确答案应选B。
由于一些同学对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深刻,产生了上述两种典型错解,因库仑定律只适用于可看作点电荷的带电体,而本题中由于a,b两球所带异种电荷的相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,又因两球心间的距离L只有其半径r的3倍,不满足L>>r的要求,故不能将两带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律。
【解题指导】:【答案】:D
【解析】:万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离L只有其半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此,可以应用万有引力定律。
综上所述,对于a,b两带电球壳的整体来说,满足万有引力的适用条件,不满足库仑定律的适用条件,故只有选项D正确。
用数学公式表述的物理规律,有它的成立条件和适用范围。也可以说物理公式是对应着一定的物理模型的。应用物理公式前,一定要看一看能不能在此条件下使用该公式。
练习题参考答案
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库仑定律只适用于点电荷间相互作用,本题中两个带电金属板面积较大,相距较近,不能再看作是点电荷,应用库仑定律求解就错了。
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