一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球用細(xì)線系住,線的一端固定在O點(diǎn).若在空間加上勻強(qiáng)電場,平衡時(shí)線與豎直方向成60°角.則電場強(qiáng)度的最小值為( 。

 

A.

B.

C.

D.


考點(diǎn):

電場強(qiáng)度;力的合成與分解的運(yùn)用;共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用.

分析:

當(dāng)電場強(qiáng)度最小時(shí),電場力最小,根據(jù)平衡條件可知物體所受合力為0,故電場力和繩子拉力的合力等于物體的重力,根據(jù)平行四邊形定則可以將三個(gè)力放到同一個(gè)矢量三角形中,故電場力的對邊的箭頭落在繩子上.顯然只有當(dāng)電場力與繩垂直時(shí)電場力最小.

解答:

解:以小球?yàn)檠芯繉ο,對小球進(jìn)行受力分析,故小球受到重力mg、繩的拉力F1、電場力F2三個(gè)力作用,根據(jù)平衡條件可知,拉力F1與電場力F2的合力必與重力mg等大反向.

因?yàn)槔1的方向確定,F(xiàn)1與F2的合力等于mg確定,由矢量圖可知,當(dāng)電場力F2垂直懸線時(shí)電場力F2=qE最小,故場強(qiáng)E也最。

由圖可知此時(shí)電場力qE=mgsin60°

所以,所以正確的選項(xiàng)是B.

故選:B

點(diǎn)評:

當(dāng)處于平衡狀態(tài)的物體受到三個(gè)力,一個(gè)力是恒力,第二個(gè)力方向不變,第三個(gè)力大小與方向都發(fā)生變化時(shí)可以利用矢量三角形法即圖解法求解.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40cm.電源電動(dòng)勢E=24V,內(nèi)電阻r=1Ω,電阻R=15Ω.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,在兩板之間形成勻強(qiáng)電場.在A板上有一個(gè)小孔k,一個(gè)帶電荷量為q=+1×10-2C、質(zhì)量為m=2×102kg的粒子PA板上方高h=10cm處的O點(diǎn)自由下落,從k孔進(jìn)入電場并打在B板上k’點(diǎn)處.當(dāng)P粒子進(jìn)入電場時(shí),另一個(gè)與P相同的粒子Q恰好從兩板正中央O′點(diǎn)水平飛入.那么,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí),粒子QP恰好同時(shí)打在k’處。(粒子間的作用力及空氣阻力均忽略不計(jì),取g=10m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


汽車在水平路面上從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),秒末關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到秒末靜止,動(dòng)摩擦因數(shù)不變。其圖象如圖所示,圖中,若汽車牽引力做功為,t1秒內(nèi)做功的平均功率為,汽車加速和減速過程中克服地面摩擦力做功分別為,平均功率大小分別為,忽略空氣阻力的影響,下面結(jié)論正確的是(    )

A.          B.             C.                D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


經(jīng)過精確校準(zhǔn)的電壓表V1和V2,分別用來測定如圖所示電路中R兩端a、b間的電壓,讀數(shù)依次為12.7V和12.3V,則(  )

 

A.

a、b間的實(shí)際電壓應(yīng)大于12.7V

 

B.

a、b間的實(shí)際電壓應(yīng)小于12.3V

 

C.

電壓表V1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻

 

D.

電壓表V1的內(nèi)阻小于V2的內(nèi)阻

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


一太陽能電池板,測得其開路電壓為800mV,短路電流為40mA.若該電池板與阻值為20Ω的電燈泡組成一個(gè)閉合電路,則它的內(nèi)阻、路端電壓分別是多少?電源效率是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板,R0為定值電阻,R1、R2為可調(diào)電阻,用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部.閉合電鍵S,小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2,關(guān)于F的大小判斷正確的是( 。

 

A.

保持R1不變,緩慢增大R2時(shí), F將變大

 

B.

保持R1不變,緩慢增大R2時(shí),F(xiàn)將變小

 

C.

保持R2不變,緩慢增大R1時(shí),F(xiàn)將變大

 

D.

保持R2不變,緩慢增大R1時(shí),F(xiàn)將變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


用以下器材測量待測電阻Rx的阻值:

A.待測電阻Rx:阻值約為100Ω;      

B.電源E:電動(dòng)勢約為6.0V、內(nèi)阻忽略不計(jì);

C.電流表A1:量程50mA、內(nèi)阻r1=20Ω; 

D.電流表A2:量程300mA、內(nèi)阻r2約為4Ω

E.定值電阻R0:阻值為20Ω;           

F.滑動(dòng)變阻器R:最大阻值為10Ω;

G.單刀單擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干.

(1)請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路畫在方框內(nèi),并標(biāo)明各元件的符號(hào)

(2)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則由已知量和測得量表示Rx的表達(dá)式為Rx= 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz,每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒標(biāo)出,其部分相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示,完成下列問題.

(1)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔,下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法,其中正確的是 C。

A.電源電壓越高,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短

B.紙帶速度越大,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短

C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔由電源的頻率決定

D.如果將交流電源改為直流電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔保持不變

(2)計(jì)算出打下點(diǎn)4時(shí)小車的瞬時(shí)速度為 0.314 m/s,求出小車的加速度為 0.510  m/s2.(要求計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,線框abcd的面積為0.05m2,共100匝,線框電阻為1Ω,外接一個(gè)電阻為4Ω小燈泡,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1/π(特斯拉),當(dāng)線框以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),

(1)若從線框處于中性面開始計(jì)時(shí),寫出感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式

(2)小燈泡兩端電壓

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案