【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量m0.5 kg、電荷量q=+2×103 C的帶電小球,有一根長L0.1 m且不可伸長的絕緣輕細(xì)線系在一方向水平向右、分布的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場中的O.已知AO、C點等高,且OAOCL,若將帶電小球從A點無初速度釋放,小球到達(dá)最低點B時速度恰好為零,g10 m/s2.

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大。

(2)求小球從A點由靜止釋放運動到B點的過程中速度最大時細(xì)線的拉力大;

(3)若將帶電小球從C點無初速度釋放,求小球到達(dá)B點時細(xì)線張力大小.

【答案】12.5×103 N/C2(1510) N315N

【解析】

(1)小球到達(dá)最低點B時速度為零,則

0mgLEqL.

E2.5×103 N/C

(2) 小球到達(dá)最低點B時速度為零,根據(jù)對稱性可知,達(dá)到最大速度的位置為AB弧的中點,即當(dāng)沿軌跡上某一點切線方向的合力為零時,小球的速度有最大值,由動能定理有

mv20mgLsin 45°Eq(LLcos 45°).

mF2mgcos 45°.

F(1510) N.

(3)小球從C運動到B點過程,由動能定理得

.

解得:

B

以上各式聯(lián)立解得

T=15N.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓心角為的扇形區(qū)域MON內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,P點為半徑OM的中點,F(xiàn)有比荷大小相等的兩個帶電粒子a、b,以不同的速度先后從P點沿ON方向射人磁場,并分別從MN兩點射出磁場。不計粒子所受重力及粒子間相互作用。粒子a、b在磁場中運動過程,下列說法正確的是( 。

A.粒子a帶正電,粒子b帶負(fù)電

B.粒子a在磁場中的運動時間短

C.粒子a、b的加速度大小之比為15

D.粒子ab的速度大小之比為51

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【題目】如圖所示,虛線A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場中的4個平行且等距的等勢面,其中等勢面C的電勢為0,一電子僅在靜電力的作用下運動,經(jīng)過A、D等勢面時的動能分別為26eV5eV,則下列說法正確的是

A. 等勢面D的電勢為-7V

B. 等勢面B的電勢為4V

C. 該電子不可能到達(dá)電勢為-10V的等勢面

D. 該電子運動到某一位置,其電勢能變?yōu)?/span>8eV時,它的動能為4eV

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【題目】如圖所示,一潛水員在平靜的透明度極好的淺海里潛水。此時他的眼睛位于O點仰視海平面,O點距海平面為4m,他所看到水面上的景物被壓縮在一個位于湖面的圓形光斑內(nèi),光斑半徑R=4m。以O為坐標(biāo)原點建立xoy直角坐標(biāo)系,PO點在海平面正上方的投影,EF垂直x軸且距離y8mC、D點分別為PEOF的中點。Q點是潛水員看到水面上物體的像。下列說法正確的是( 。

A.海水的折射率為

B.潛水員靠近海面,看到海面的景物將增加

C.Q物體的位置在Q點的斜下面

D.若有一點光源在CEFD區(qū)域內(nèi),其發(fā)出的光一定能通過全反射到達(dá)潛水員眼睛

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【題目】20095月,航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點,如圖所示。關(guān)于航天飛機(jī)的運動,下列說法中正確的是( 。

A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度

C.在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期

D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,重力加速度為g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。

1)求繩斷開時球的速度大小v1

2)問繩能承受的最大拉力多大?

3)改變繩長,使球重復(fù)上述運動,若繩仍在球運動到最低點時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?

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【題目】如圖所示,B為理想變壓器,接在原線圈上的交流電壓U保持不變,R為定值電阻,電壓表和電流表均為理想電表。開關(guān)閉合前燈泡L1上的電壓如圖,當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列說法正確的是( 。

A.電流表A1的示數(shù)變大B.電流表A2的示數(shù)變小

C.電壓表V的示數(shù)大于220VD.燈泡L1的電壓有效值小于220V

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