圖所示,豎直平面內(nèi),一帶正電的小球,系于長(zhǎng)為L的不可伸長(zhǎng)的輕線一端,線的另一端固定為O點(diǎn),它們處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)的方向水平向右,場(chǎng)強(qiáng)的大小為E.已知電場(chǎng)對(duì)小球的作用力的大小等于小球的重力.現(xiàn)先把小球拉到圖中的P1處,使輕線伸直,并與場(chǎng)強(qiáng)方向平行,然后由靜止釋放小球.已知小球在經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的瞬間,因受線的拉力作用,其速度的豎直分量突變?yōu)榱悖椒至繘](méi)有變化,(不計(jì)空氣阻力)則小球到達(dá)與P1點(diǎn)等高的P2點(diǎn)時(shí)線上張力T為多少(  )

A.mg   B.3mg   C.4mg   D.5mg


【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 牛頓第二定律 向心力公式I3 C2 D4

【答案解析】B解析:小球由靜止釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程中受到電場(chǎng)力和重力兩個(gè)力,其合力的方向是由P1指向最低點(diǎn),因此小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
水平分量是vx=
在到達(dá)P2的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有
Eql-mgl=,即v=vx=
根據(jù)牛頓第二定律得,T-qE=m
解得T=3mg.故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
故選B.

【思路點(diǎn)撥】小球在電場(chǎng)力和重力的作用下做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩被拉直的時(shí)候,沿著繩的速度的大小變?yōu)榱,之后球在重力和電?chǎng)力的作用下繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),從繩被拉直到到達(dá)P2的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理可以求得到達(dá)P2時(shí)速度的大。鶕(jù)徑向的合力提供向心力求出繩子的張力大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一同學(xué)用如圖所示方式體驗(yàn)力的作用效果。輕繩的一端系一不太重的物體,另一端點(diǎn)套在食指上的B點(diǎn),用一支鉛筆(可視為輕桿)的一端水平支在輕繩的O點(diǎn),鉛筆的筆尖支在手掌上的A點(diǎn),手掌和手指在同一個(gè)豎直平面內(nèi),鉛筆始終水平。則

A. 若將繩在食指上的端點(diǎn)稍稍下移,B點(diǎn)感受到的拉力變小

B. 若將繩在食指上的端點(diǎn)稍稍下移,A點(diǎn)感受到的壓力不變

C. 若將鉛筆向下稍稍平移,保持B點(diǎn)位置不變,B點(diǎn)感受到的拉力不變

D. 若將鉛筆向下稍稍平移,保持B點(diǎn)位置不變,A點(diǎn)感受到的壓力變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑.對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F,物體可沿斜面勻速向上滑行.試求:

(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)水平向右的恒力F的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示為游樂(lè)園中空中轉(zhuǎn)椅的理論示意圖。長(zhǎng)度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn),另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球,使它們?cè)谕凰矫鎯?nèi)作圓錐擺運(yùn)動(dòng),則兩個(gè)圓錐擺相同的物理量是

A.繩的拉力          B.線速度的大小

C.周期              D.向心力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻壁上,當(dāng)它自然伸展時(shí)另一端位于A點(diǎn),現(xiàn)用一質(zhì)量為的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧自由端壓縮至B點(diǎn)(不拴接),A、B兩點(diǎn)間的距離為10cm,將物塊由靜止釋放,物塊滑過(guò)A點(diǎn)后繼續(xù)向右滑行10cm停止運(yùn)動(dòng),物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同.若換用一材料相同,但質(zhì)量只有的物塊同樣將彈簧自由端壓縮至B點(diǎn)由靜止釋放,則此時(shí)(     )

A.物塊的最大加速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B.物體速度最大的位置不變

C.物塊在水平面上滑行的總距離將達(dá)到40cm

D.物體與水平面由于摩擦而產(chǎn)生的熱相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì),電梯靜止時(shí),曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上,體重計(jì)示數(shù)為50 kg,電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示,在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是

A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了

B.曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力等于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力

C.電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)

D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,A為靜止于地球赤道上的物體,B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星,C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,PBC兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn).已知AB、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同.相對(duì)于地心,下列說(shuō)法中不正確的是( )

A. 衛(wèi)星BP點(diǎn)的運(yùn)行加速度大小與衛(wèi)星C的運(yùn)行加速度大小相等

B.衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度

C.可能出現(xiàn):在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星BA的正上方

D.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度


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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


三角傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2m,且與水平方向的夾角均為37°。現(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,下列說(shuō)法正確的是:

A.物塊A先到達(dá)傳送帶底端       B.物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端

C.傳送帶對(duì)物塊A、B均做負(fù)功    D.物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度不相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,一根長(zhǎng)為L=5m的輕繩一端固定在O′點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=1 kg的小球。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí),輕繩剛好被拉斷。O點(diǎn)下方有一以O點(diǎn)為圓心,半徑m的圓弧狀的曲面,所有阻力不計(jì),己知重力加速度為g=10m/s2,求:.

(1)輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小。

(2)小球落至曲面上的動(dòng)能。

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