17.如圖所示,光滑絕緣的水平桌面處在范圍足夠大、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,桌面上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,球1和球2的質(zhì)量均為m,兩者電荷量分別為+q1和+q2,兩球之間連有長(zhǎng)為l的不可伸長(zhǎng)絕緣絲線.現(xiàn)將兩球拉至使絲線伸直并與電場(chǎng)方向平行,然后同時(shí)將兩球由靜止釋放.若q1>q2,靜電常數(shù)為k,不考慮兩球?qū)驈?qiáng)電場(chǎng)的影響,則釋放后絲線中的張力T為( 。
A.T=$\frac{({q}_{1}-{q}_{2})E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$B.T=(q1-q2)E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$
C.T=$\frac{({q}_{1}+{q}_{2})E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$D.T=(q1+q2)E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$

分析 對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出共同的加速度,隔離對(duì)球2分析,運(yùn)用牛頓第二定律求出絲線上的拉力.

解答 解:對(duì)整體分析可知,整體受向右的電場(chǎng)力,根據(jù)牛頓第二定律可知:
E(q1+q2)=2ma;
對(duì)球2分析由牛頓第二定律可知:
Eq2-k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$+T=ma
聯(lián)立解得:T=$\frac{({q}_{1}-{q}_{2})E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$;故A正確,BCD錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律在電場(chǎng)中的應(yīng)用,要注意明確在整體分析時(shí),兩小球受庫侖力和絲線的拉力屬于內(nèi)力;同時(shí)要注意只需將電場(chǎng)力作為一般力分析,按力學(xué)的處理方法進(jìn)行處理即可求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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6.質(zhì)量為m的物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求維持物體做勻速運(yùn)動(dòng)的最小拉力.

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8.如圖所示,電阻忽略不計(jì)的,兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始沿導(dǎo)軌無摩擦向下滑動(dòng),且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng).已知金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),設(shè)重力加速度為g=10m/s2,(不計(jì)a、b之間的作用)求:
(1)a、b兩棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小之比;
(2)b棒穿過磁場(chǎng)過程,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,寬為L(zhǎng)=2m、足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ=30°的斜面上,在N和N′之間連有一個(gè)阻值為R=1.2Ω的電阻,在導(dǎo)軌上AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量為m=0.8kg、電阻為r=0.4Ω的金屬滑桿,導(dǎo)軌的電阻不計(jì).用輕繩通過定滑輪將電動(dòng)小車與滑桿的中點(diǎn)相連,繩與滑桿的連線平行于斜面,開始時(shí)小車位于滑輪的正下方水平面上的P處(小車可視為質(zhì)點(diǎn)),滑輪離小車的高度H=4.0m.在導(dǎo)軌的NN′和OO′所圍的區(qū)域存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),此區(qū)域內(nèi)滑桿和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$\frac{\sqrt{3}}{4}$,此區(qū)域外導(dǎo)軌是光滑的.電動(dòng)小車沿PS方向以v=1.0m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí),滑桿經(jīng)d=1m的位移由AA′滑到OO′位置.(g取10m/s2)求:
(1)請(qǐng)問滑桿AA′滑到OO′位置時(shí)的速度是多大?
(2)若滑桿滑到OO′位置時(shí)細(xì)繩中拉力為10.1N,滑桿通過OO′位置時(shí)的加速度?
(3)若滑桿運(yùn)動(dòng)到OO′位置時(shí)繩子突然斷了,則從斷繩到滑桿回到AA′位置過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少?(設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),滑桿滑回到AA′時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.如圖所示,一帶電量為-q、質(zhì)量為m小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),并置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小為$\frac{mgtanθ}{q}$,方向水平向右.

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2.如圖所示,空間存在一放向豎直向下、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸于O點(diǎn),現(xiàn)將小球向左拉至細(xì)線呈水平張緊狀態(tài)并由靜止釋放,小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)在最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)?xì)線的拉力.

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9.如圖所示,一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以導(dǎo)線截面的中心為圓心,半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則下列敘述正確的是( 。
A.直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外B.b點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為$\sqrt{2}$B
C.a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2BD.d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度跟b點(diǎn)的相同

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

6.兩塊豎直足夠長(zhǎng)的平行板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中用長(zhǎng)為2.4$\sqrt{3}$cm的絲線懸一帶電小球,平衡于跟豎直方向成30°角的位置,如圖所示,此時(shí)小球離負(fù)極板0.05m.求:
(1)若把小球提起,使絲線水平,然后釋放小球,問小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度多大?
(2)球在平衡位置時(shí)將絲線剪斷,小球?qū)⒆龊畏N運(yùn)動(dòng)?何時(shí)碰板?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以vl=1m/s的速度沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面.物塊以v2=2m/s的速度水平向左滑上傳送帶后,對(duì)物塊的運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( 。
A.最終從傳送帶左端滑落
B.將以1m/s的速度返回光滑水平面
C.先向左勻減速后向右一直勻加速并回到光滑水平面
D.若增大vl,物塊向左運(yùn)動(dòng)的位移將減小

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