(8分)如圖所示,在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O,用一根長度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點,小球靜止在B點時輕線與豎直方向的夾角為θ=37°,F(xiàn)將小球拉至位置A,使輕線水平張緊后由靜止釋放。g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:

(1)小球所受電場力的大小;

(2)小球通過最低點C時的速度大。

(3)小球通過最低點C時輕線對小球的拉力大小。

(1)0.75N(2)1.0m/s (3)1.5N

【解析】

試題分析:(1)小球受重力mg、電場力F和拉力T,其靜止時受力如圖所示。

根據(jù)共點力平衡條件有: F = mgtan37?=0.75N (2分)

(2)設小球到達最低點時的速度為v,小球從水平位置運動到最低點的過程中,根據(jù)動能定理有:mgl–Fl=mv2 (2分)

解得:v== 1.0m/s(1分)

(3)設小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小為T′。

根據(jù)牛頓第二定律有:T′-mg= (2分)

解得:T′=1.5N(1分)

考點:本題考查帶電體在電場中的運動

練習冊系列答案
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如圖,xOy平面的一、二、三象限內(nèi)存在垂直紙面向外,磁感應強度B=1T的勻強磁場,ON為處于y軸負方向的彈性絕緣薄擋板,長度為9m,M點為x軸正方向上一點,OM=3m.現(xiàn)有一個比荷大小為可視為質(zhì)點帶正電的小球(重力不計)從擋板下端N處小孔以不同的速度向x軸負方向射入磁場,若與擋板相碰就以原速率彈回,且碰撞時間不計,碰撞時電量不變,小球最后都能經(jīng)過M點,則小球射入的速度大小可能是( )

A.3m/s B.3.75m/s C. 4.5m/s D.5m/s

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在一筆直公路上有a、b、c三輛汽車,它們同時經(jīng)過同一路標開始計時,此后的v-t圖象示意如圖,下列判斷正確的是( )

A.在時刻a、b速度相等

B.0~時間內(nèi),a、b間距離在減小

C.0~時間內(nèi),a位于b、c前面

D.時刻以后,b位于a、c前面

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如圖所示,質(zhì)量為3kg的物體A靜止于豎直的輕彈簧上端.若將一個質(zhì)量為2kg物體B輕放在A上的一瞬間,則B對A的壓力大小是(g取10m/s2)( )

A.12N B.8N C.0 D.20N

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(10分)如圖所示,PQ和MN是固定于水平面內(nèi)的平行光滑金屬軌道,軌道足夠長,其電阻可忽略不計。金屬棒ab、cd放在軌道上,始終與軌道垂直,且接觸良好。金屬棒ab、cd的質(zhì)量均為m,長度均為L。兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距,它們與軌道形成閉合回路。金屬棒ab的電阻為2R,金屬棒cd的電阻為R。整個裝置處在豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中。

(1)若保持金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直的水平恒力F作用下,沿軌道以速度v做勻速運動。試推導論證:在Δt時間內(nèi),F(xiàn)對金屬棒cd所做的功W等于電路獲得的電能E電;

(2)若先保持金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直的水平力F′(大小未知)作用下,由靜止開始向右以加速度a做勻加速直線運動,水平力F′作用t0時間撤去此力,同時釋放金屬棒ab。求兩金屬棒在撤去F′后的運動過程中,

①金屬棒ab中產(chǎn)生的熱量;

②它們之間的距離改變量的最大值?x。

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如圖所示,Al和A2是兩個規(guī)格完全相同的燈泡,Al與自感線圈L串聯(lián)后接到電路中,A2與可變電阻串聯(lián)后接到電路中。先閉合開關S,緩慢調(diào)節(jié)電阻R,使兩個燈泡的亮度相同,再調(diào)節(jié)電阻R1,使兩個燈泡都正常發(fā)光,然后斷開開關S。對于這個電路,下列說法中正確的是( )

A.再閉合開關S時,A2先亮,Al后亮

B.再閉合開關S時,Al 和A2同時亮

C.再閉合開關S,待電路穩(wěn)定后,重新斷開開關S,A2立刻熄滅,A1過一會兒熄滅

D.再閉合開關S,待電路穩(wěn)定后,重新斷開開關S,Al 和A2都要過一會兒才熄滅

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A.F B.F C.2F D.4F

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如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體靜止放在水平地面上,已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,現(xiàn)給物體施加一個與水平面成370角的斜向上的拉力F=5N的作用。(取g=10 m/s2,sin37=0.6, cos37=0.8)求:

(1)物體與地面間的摩擦力大。

(2)5s內(nèi)的位移大小。

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A.人只受到重力和支持力的作用

B. 人受到的合外力為零

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