4.如圖所示,一帶電為-q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為370的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置處于一水平方向的勻強(qiáng)電場中時(shí),小物塊恰處于靜止.若從某時(shí)刻起,電場強(qiáng)度減小為原來的$\frac{1}{2}$,求物塊下滑距離L時(shí)的動能.(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)

分析 對小物塊進(jìn)行受力分析,小物塊受重力、斜面支持力和電場力三個(gè)力作用,電場力水平向右,根據(jù)小物塊受力平衡列方程可求電場力的大小,在勻強(qiáng)電場中電場力F=qE,在已知F和q的情況下,可以計(jì)算出E.根據(jù)動能定理求解動能的變化.

解答 解:如圖所示,小物塊受重力、斜面支持力和電場力三個(gè)力作用,受力平衡,則有
 在x軸方向:Fx=Fcosθ-mgsinθ=0
 在y軸方向:F合y=FN-mgcosθ-Fsinθ=0
 得qE=mgtan37°  故E=$\frac{3mg}{4q}$,方向水平向右.
根據(jù)動能定理得:
物塊下滑距離L時(shí)的動能Ek=mgLsin37°-$\frac{1}{2}$qEL cos37°=0.6mgL-0.3mgL=0.3mgL
答:場強(qiáng)變化后物塊下滑距離L時(shí)的動能是0.3mgL.

點(diǎn)評 本題考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題,關(guān)鍵是能正確受力分析,根據(jù)平衡列方程可得電場力F的大小,再根據(jù)功能關(guān)系進(jìn)行分析即可求解動能大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,實(shí)線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運(yùn)動軌跡.粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn).可以判定( 。
A.粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力
B.粒子在M點(diǎn)的動能大于在N點(diǎn)的動能
C.粒子在M點(diǎn)的動能小于在N點(diǎn)的動能
D.粒子帶正電

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,電池的電動勢為ε,內(nèi)阻r=R0,滑動變阻器的最大阻值為2R0,不考慮電表的內(nèi)阻對電路的影響,移動滑動變阻器的滑到觸頭P時(shí),下列判斷中錯誤的是( 。
A.電壓表示數(shù)的最大值為$\frac{ε}{2}$B.電壓表示數(shù)的最大值為$\frac{3ε}{4}$
C.電流表示數(shù)的最大值為$\frac{ε}{2{R}_{0}}$D.R0消耗的最大功率為$\frac{{ε}^{2}}{4{R}_{0}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.電動車是不是新能源車值得思考,但電動車是人們出行方便的重要工具,某品牌電動自行車的銘牌如下:
車型:20(車輪直徑:500mm)電池規(guī)格:36V 12Ah(蓄電池)
整車質(zhì)量:40kg額定轉(zhuǎn)速:240r/min(轉(zhuǎn)/分)
外形尺寸:L 1 800  mm×W 650  mm
×H 1 100  mm
充電時(shí)間:2~8h
電機(jī):后輪驅(qū)動、直流永磁式電機(jī)額定工作電壓/電流:36V/5A
根據(jù)此銘牌中的有關(guān)數(shù)據(jù),可知該車的額定時(shí)速約為( 。
A.15 km/hB.18 km/hC.10 km/hD.22 km/h

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,PQ與MN兩平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m,金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì),兩端分別接有電阻R1和R2,已知R1=6Ω,導(dǎo)體ab的電阻為r=2Ω,在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動,垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,現(xiàn)將導(dǎo)體ab桿以恒定速度v=3m/s的速率勻速向右移動,這時(shí)導(dǎo)體ab桿上消耗的電功率與電阻R1、R2所消耗的電功率之和相等,
求:(1)R2的阻值;
(2)拉導(dǎo)體ab桿的水平向右的外力F為多大?
(3)R1與R2消耗的電功率分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,長為L,傾角為θ=30o的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端的速度仍為v0,則( 。
A.小球在B點(diǎn)的電勢能一定小于小球在A點(diǎn)的電勢能
B.A、B兩點(diǎn)的電勢差一定為$\frac{mgL}{2q}$
C.若是勻強(qiáng)電場,則該電場的場強(qiáng)一定是$\frac{mg}{q}$
D.若該電場是AC邊中點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是正電荷

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.由一個(gè)電源和一個(gè)可變電阻組成閉合電路.關(guān)于這個(gè)閉合電路,下列說法錯誤的是(  )
A.外電路斷路時(shí),路端電壓最高
B.外電路短路時(shí),電源的功率最大
C.可變電阻阻值變大時(shí),電源的輸出功率一定變大
D.可變電阻阻值變小時(shí),電源內(nèi)部消耗的功率一定變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從最高端向下滑動時(shí)( 。
A.電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)變小
B.電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)變大
C.電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)先變小后變大
D.電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)先變大后變小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.若汽車的加速度方向與速度方向一致,當(dāng)加速度減小時(shí),下列說法正確的是( 。
A.汽車的速度也減小
B.汽車的速度仍在增大
C.當(dāng)加速度減小到零時(shí),汽車靜止
D.當(dāng)加速度減小到零時(shí),汽車的速度達(dá)到最大

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