【題目】用長為L的絕緣細(xì)線拴一個質(zhì)量為m,電荷量為q的小球,如圖所示,線的另一端固定在水平方向的勻強電場中,開始時將帶電球拉到使線成水平的位置,小球由靜止從A點向下擺動,當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角,小球到達B點時,速度恰好為零,試求:

(1)勻強電場的場強E為多大?

(2)小球由A運動到B點的過程中,細(xì)線的最大拉力多大?

(3)在A點給小球一豎直向下的初速度使小球能完成豎直平面內(nèi)的完整的圓周運動,求小球速度最小的點的電勢.(設(shè)O點的電勢為零,電場區(qū)域足夠大,小球始終在勻強電場中)

【答案】(1);(2)(6﹣2)mg;(3)

【解析】

(1)小球從AB的運動過程中運用動能定理的:

﹣EqL(1﹣cos60°)+mgLsin60°=0

解得:E=

(2)當(dāng)小球運動到細(xì)線方向與電場力和重力合力的方向相反時,繩子的拉力最大,

設(shè)此時繩子與水平方向夾角為θ,則tanθ=

所以θ=30°

根據(jù)動能定理得:mgLsinθ﹣Eq(1﹣cosθ)L=mv2

T﹣F=m

由上述各式解得:T=(6﹣2)mg

(3)小球速度最小的點應(yīng)在與C位置在同一直徑上的C′點,如圖所示

則有:U=ELsin60°

解得:φ=

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】如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),間距為l=1m,導(dǎo)軌左端連接一個電阻.一根質(zhì)量為m=1kg、電阻為的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上.在桿的右方距桿為d=2m處有一個勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向下,磁感應(yīng)強度為B=2T.對桿施加一個大小為F=10N、方向平行于導(dǎo)軌的恒力,使桿從靜止開始運動,已知桿到達磁場區(qū)域時速度為v=4m/s,之后進入磁場恰好做勻速運動.不計導(dǎo)軌的電阻,假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力.求

(1)導(dǎo)軌對桿ab的阻力大小f;

(2)ab中通過的電流及其方向;

(3)導(dǎo)軌左端所接電阻的阻值R.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、BC三點,如圖所示.一個電荷量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放,其運動的v-t圖象如圖2所示,其中B點處為整條圖線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是( )

A. C點到A點的過程中,電勢逐漸升高

B. CA的過程中物塊的電勢能先減小后變大

C. B點為中垂線上電場強度最大的點,場強E=1V/m

D. AB兩點的電勢差

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=1kg的長木板靜止在光滑水平面上,現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)以v0=3m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板,帶動木板一起向前滑動。已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度g10m/s2。求:

(1)滑塊在木板上滑動過程中,長木板受到的摩擦力f的大小和方向;

(2)滑塊在木板上滑動過程中,滑塊相對于地面的加速度a的大;

(3)滑塊與木板A達到的共同速度v;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在停在水平地面上的小車內(nèi),用細(xì)繩AB、BC拴住一個重球,繩BC呈水平狀態(tài),繩AB的拉力為T1,繩BC的拉力為T2,當(dāng)小車從靜止開始向右加速運動,但重球相對于小車的位置不發(fā)生變化,那么兩根繩子上拉力變化的情況為

A. T1不變 B. T1變小 C. T2不變 D. T2 變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個質(zhì)量m=1kg的物塊,在F=5N的拉力作用下,從靜止開始沿水平面做勻加速直線運動,拉力方向與水平方向成θ=37°。假設(shè)物塊與水平面之間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2。sin37°=0. 6,cos37°=0. 8。

(1)畫出物塊的受力示意圖;

(2)求物塊運動的加速度大;

(3)求物塊移動的位移達到16m時的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c為電場中同一條電場線上的三點,其中cab的中點已a、b兩點的電勢分別為φa=3V,φb=9V,則下列敘述正確的是( )

A. 該電場在c點處的電勢一定為6V

B. 負(fù)電荷從a點運動到b點的過程中電勢能一定增大

C. 正電荷只受電場力作用從a點運動到b點的過程中動能一定增大

D. a點處的場強可能小于b點處的場強

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角θ = 30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面長度為60m。質(zhì)量為3kg的滑塊A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上運動,與此同時,一質(zhì)量為2kg的物塊B從靜止由斜面頂端沿斜面向下運動,物塊A、B在斜而上某處發(fā)生碰撞,碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小為g =10 m/s2。則

A. A、B運動2 s后相遇

B. AB相遇的位置距離斜面底端為22.5 m

C. A、B碰撞后瞬間,二者速度方向沿斜而向下,且速度大小為1m/s

D. A、B碰撞過程損失的機械能為135J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電場中有A、B兩點,下列判斷正確的是( )

A. 電勢φAφB,場強EAEB

B. 電勢φAφB,場強EAEB

C. 將正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能增加

D. 將負(fù)電荷分別放在A、B兩點,電荷具有電勢能EPAEPB

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