【題目】如圖所示，空間有場強(qiáng)大小，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，長不可伸長的輕繩固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量、帶電量的小球。拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無初速度釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并垂直打在一個(gè)與水平面成、無限大的擋板MN上的C點(diǎn)，重力加速度g取，試求：

(1)繩子的最大張力；

(2)、C兩點(diǎn)的電勢差；

(3)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，突然調(diào)整勻強(qiáng)電場的方向和大小，同時(shí)把擋板迅速水平向右平移到某處，若小球仍能垂直打在擋板上，求調(diào)整后勻強(qiáng)電場大小的最小值.

【答案】(1)30N (2)125V (3)

【解析】

(1)根據(jù)動(dòng)能定理求出小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度；經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，由重力和細(xì)線的拉力的合力提供小球的向心力，由牛頓第二定律求出細(xì)線對(duì)小球的拉力；

(2)粒子在電場中受重力和電場力，做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由此可以求得粒子在C點(diǎn)速度的大小，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解AC間豎直分位移，根據(jù)求解A、C間的電勢差；

(3)在速度與極板平面垂直時(shí)調(diào)整勻強(qiáng)電場的方向和大小，重力和電場力的合力是固定的，如果速度方向再改變，速度方向與極板平面就不再垂直了，要保持速度方向不改變，則要求合力為零或者合力方向與速度方向共線.

過程，由動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)有：

聯(lián)解得：

由功能關(guān)系及電場相關(guān)知識(shí)有：

聯(lián)解得：

由題可知改變電場方向后小球必須做勻速直線或勻加速直線運(yùn)動(dòng)，才能垂直打在檔板上，由矢量三角形可知：當(dāng)與或運(yùn)動(dòng)的方向垂直時(shí)，電場強(qiáng)度有最小值，

由矢量三角形圖有：

得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】靜止在水平面上的A、B兩個(gè)物體通過一根拉直的輕繩相連，如圖．輕繩長L＝1m，承受的最大拉力為8N．A的質(zhì)量m1=2kg，B的質(zhì)量m2=8kg．A、B與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2．現(xiàn)用一逐漸增大的水平力F作用在B上，使A、B向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)F增大到某一值時(shí)，輕繩剛好被拉斷（g=10m/s2）．求：

（1）繩剛被拉斷時(shí)F的大小；

（2）若繩剛被拉斷時(shí)，A、B的速度為2m/s，保持此時(shí)的F大小不變，當(dāng)A靜止時(shí)，A、B間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，已知在 B 點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是

A. D 點(diǎn)的速率比 C 點(diǎn)的速率大

B. A 點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于 90°

C. A 點(diǎn)的加速度比 D 點(diǎn)的加速度大

D. 從 A 到 D 加速度與速度的夾角一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三點(diǎn)，電場線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用和分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度，以下判定正確的是

A. ＞＞ B. ＞＞

C. D. ==

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置，其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．下列說法正確的有

A. 粒子被加速后的最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度和D型盒的半徑的增大而增大

B. 高頻電源頻率隨粒子速度的增大而增大

C. 粒子被加速后的最大動(dòng)能隨高頻電源的加速電壓的增大而增大

D. 粒子從磁場中獲得能量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)報(bào)道，2020年我國首顆“人造月亮”將完成從發(fā)射、人軌、展開到照明的整體系統(tǒng)演示驗(yàn)證。“人造月亮”是一種攜帶大型空間反射鏡的人造空間照明衛(wèi)星，將部署在距離地球500km以內(nèi)的低地球軌道上，其亮度是月球亮度的8倍，可為城市提供夜間照明。假設(shè)“人造月亮”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，則“人造月亮”在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)

A. “人造月亮”的線速度等于第一宇宙速度

B. “人造月亮”的角速度大于月球繞地球運(yùn)行的角速度

C. “人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D. “人造月亮”的公轉(zhuǎn)周期大于月球的繞地球運(yùn)行的周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的絕緣光滑半圓形槽圓心為O，槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量、電量都相同的帶電小球A和B，其中A小球固定在槽的最低點(diǎn)。當(dāng)B小球靜止時(shí)，OB連線與豎直方向成θ夾角。下列能保持夾角θ不變的方法有

A. 僅使半圓形槽的半徑加倍

B. 僅使A球的電量加倍

C. 使B球的質(zhì)量和電量都加倍

D. 使半圓形槽的半徑和兩球的電量都減半

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，MN是一豎直放置的感光板．從圓形磁場最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場正對(duì)著圓心O射入帶正電的粒子，且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m,不考慮粒子重力，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是( )

A. 粒子在磁場中通過的弧長越長時(shí)間也越長

B. 出磁場的粒子其出射方向的反向延長線也一定過圓心0

C. 出磁場的粒子一定能垂直打在MN上

D. 只要速度滿足v＝ ，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢E(約３V)和內(nèi)電阻r的實(shí)驗(yàn)時(shí)，部分器材參數(shù)如下：電壓表（量程3V） 電流表（量程0.6A）保護(hù)電阻R0（阻值為3Ω ） 滑動(dòng)變阻器（阻值約30Ω）

⑴某同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示．當(dāng)他閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)．反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計(jì)是某一元件斷路，因此他拿來多用電表檢查故障．他的操作如下：

①斷開電源開關(guān)s

②將多用表選擇開關(guān)置于×1Ω檔，調(diào)零后，

紅黑表筆分別接R兩端，讀數(shù)為30Ω

③將多用表選擇開關(guān)置于×100Ω檔，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電壓表兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示,則所測阻值為 Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變．

由以上操作可知，發(fā)生斷路故障的元件是 　 ．

⑵在更換規(guī)格相同的元件后，他改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測出了6組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)后，想通過描點(diǎn)作圖的方法求電動(dòng)勢E與內(nèi)阻r，如右圖所示，請(qǐng)繼續(xù)完成圖象，根據(jù)

圖象可求得該電源的電動(dòng)勢E＝　 　．并可求出電源內(nèi)阻r = ．（保留兩位有效數(shù)字）

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