7.如圖所示,有一個勁度系數(shù)為200N/m的絕緣彈簧,在其下端放一個帶電量大小為q=2C、質(zhì)量為m=1kg的小球,若在空間當(dāng)中加一個豎直向上的勻強(qiáng)電場,彈簧總共伸長了10cm.求:
(1)小球帶何種電荷;
(2)空間中所加場強(qiáng)大。

分析 (1)通過對比不加電場和加電場時彈簧的伸長量判斷出電場力的方向,繼而判斷電性;
(2)根據(jù)共點(diǎn)力平衡求的電場強(qiáng)度.

解答 解:(1)不加電場時,彈簧的伸長量為x=$\frac{mg}{k}=\frac{10}{200}m=0.05m<0.1m$,
所以加電場后,小球受到向下的電場力,
所以小球帶負(fù)電;
(2)根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得kx=mg+qE,
解得$E=\frac{kx-mg}{q}=\frac{200×0.1-10}{2}V/m=5V/m$.
答:(1)小球帶負(fù)電荷;
(2)空間中所加場強(qiáng)大小為5V/m.

點(diǎn)評 本題主要考查了共點(diǎn)力平衡,關(guān)鍵是正確受力分析,通過對比不加電場和加電場時彈簧的伸長量是解決問題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.氣缸長為L=1m(氣缸厚度可忽略不計(jì)),固定在水平面上,氣缸中有橫截面S=100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,已知當(dāng)溫度為t=27℃、大氣壓強(qiáng)為p0=1×105 Pa時,氣柱長為L0=0.4m.現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動活塞,求:
①若氣缸和活塞導(dǎo)熱,拉動活塞過程中溫度保持為27℃,活塞到達(dá)缸口時缸內(nèi)氣體壓強(qiáng);
②若氣缸和活塞均絕熱,缸內(nèi)氣體初始溫度為27℃,用力拉動活塞,當(dāng)活塞到達(dá)缸口時拉力大小為500N,求此時缸內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.關(guān)于氣體的特點(diǎn),下列說法錯誤的是( 。
A.由于氣體分子間距離較大,所以氣體很容易被壓縮
B.氣體之所以能充滿整個空間,是因?yàn)闅怏w分子間相互作用的引力和斥力十分微弱,氣體分子可以在空間自由運(yùn)動
C.由于氣體分子間的距離較大,所以氣體分子間根本不存在相互作用
D.氣體分子間除相互碰撞外,幾乎無相互作用

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.如果做自由落體運(yùn)動的物體最后1s通過的高度為全程的$\frac{9}{25}$,那么該物體開始下落時的高度為125m.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球,帶電量為q=9×10-2C,用絕緣細(xì)線懸掛于豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)E=100V/m.小球處于靜止?fàn)顟B(tài),距地面高h(yuǎn)=2m,已知g=10m/s2
求:
(1)小球靜止時所受細(xì)線的拉力大;
(2)將細(xì)線剪斷后,小球經(jīng)多長時間落地;
(3)小球落地前瞬間的動能是多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.兩根相距為L的足夠長的金屬絲直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面,質(zhì)量均為m的金屬 細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,兩棒的電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中.

(1)如果B的方向向右,當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時,cd桿也正好以某一速度向下勻速運(yùn)動,重力加速度為g,以下說法正確的是BCD
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{2R}$
B.cd桿所受摩擦力為零
C.cd桿向下勻速運(yùn)動的速度為$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.a(chǎn)b桿所受摩擦力為2μmg
(2)如果B的方向向上,如圖2,當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時,cd桿也正好以v2速度向下勻速運(yùn)動,重力加速度為g,以下說法正確的是AD
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v_1}{2R}$
B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流為$\frac{BL({v}_{1}+{v}_{2})}{2R}$
D.μ與v1大小的關(guān)系為μ=$\frac{2Rmg}{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,內(nèi)壁光滑的木槽質(zhì)量mA=0.1kg,內(nèi)徑為2m,置于水平桌面上,槽與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3.槽內(nèi)有兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球B和C,它們的質(zhì)量分別是mB=0.1kg、mC=0.2kg.現(xiàn)用兩球?qū)⒑芏痰妮p彈簧壓緊(球與彈簧不連接),且B球到木槽左端、C球到木槽右端的距離均為L=1m,這時彈簧的彈性勢能為Ep=0.3J.同時釋放B、C球,并假設(shè)小球與槽碰撞后不分離,碰撞時間極短,g=10m/s2,求:
(1)第一個小球與槽碰撞后的共同速度.
(2)第二個小球與槽碰撞后的共同速度.
(3)整個運(yùn)動過程中,槽與桌面間因摩擦而產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,矩形線圈的匝數(shù)為N,面積為S,內(nèi)阻為r,繞OO′軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動.在它從如圖所示的位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,下列說法正確的是( 。
A.通過電阻的電荷量為$\frac{NBSπ}{{2\sqrt{2}(R+r)}}$B.通過電阻的電荷量為$\frac{2NBS}{R+r}$
C.外力所做的功為$\frac{{{N^2}{B^2}{S^2}ω}}{N(R+r)}$D.外力所做的功為$\frac{{π{N^2}{B^2}{S^2}ω}}{4(R+r)}$

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同步練習(xí)冊答案