【題目】如圖所示,在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O,用一根長(zhǎng)度為L0.4 m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m0.20 kg,帶有q6.0×104 C正電的金屬小球懸掛在O點(diǎn),小球靜止在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ37°。已知A、C兩點(diǎn)分別為細(xì)線懸掛小球的水平位置和豎直位置,求:(g10 m/s2,sin 37°0.6,cos 37°0.8)

(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB

(2)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放,小球通過B點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力F的大小;

(3)如果要使小球能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則小球在A點(diǎn)時(shí)沿垂直于OA方向需要多大的初速度v0

【答案】(1) 400V;(2) 4.5N(3)m/s

【解析】

(1)帶電小球在B點(diǎn)靜止受力平衡,根據(jù)平衡條件得

qE=mgtanθ

解得

2.5×103V/m

U=Ed

UABEL(1sinθ)2.5×103×0.4×(1sin37°)400V

(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度為vB,則

mgLcosθ+qUAB=

B點(diǎn),小球所受重力、電場(chǎng)力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,根據(jù)向心力公式得

F=m

代入數(shù)據(jù)解得

F=4.5N

(3)小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)必須通過B點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),設(shè)在該點(diǎn)時(shí)小球的最小速度為v,則

mgLcosθqEL(1+sinθ)

聯(lián)立解得

v0m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】停在10層的電梯地板上放置有兩塊相同的條形磁鐵,磁鐵的極性及放置位置如圖所示.開始時(shí)兩塊磁鐵靜止在電梯地板上,則下列分析正確的是

A.若電梯突然向下開動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸),并停在1層,最后兩塊磁鐵可能已碰在一起

B.若電梯突然向下開動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸),并停在1層,最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置

C.若電梯突然向上開動(dòng),并停在20層,最后兩塊磁鐵可能已碰在一起

D.若電梯突然向上開動(dòng),并停在20層,最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】河水由西向東流,河寬為800 m,河中各點(diǎn)的水流速度大小為v,各點(diǎn)到較近河岸的距離為x,vx的關(guān)系為vx(m/s)。讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河,小船劃水速度大小恒為v4 m/s。下列說法中正確的是(  )

A.小船渡河的軌跡為直線

B.小船在河水中的最大速度是5 m/s

C.小船渡河的時(shí)間是160 s

D.小船在距離南岸200 m處的速度小于距北岸200 m處的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,A為一截面為等腰三角形的斜劈,其質(zhì)量為M,兩個(gè)底角均為30°。兩個(gè)完全相同、質(zhì)量均為m的小物塊pq恰好能沿兩斜面勻速下滑,F(xiàn)在若對(duì)兩物塊同時(shí)施加一平行于側(cè)面的恒力F1、F2,且F1>F2,如圖乙所示,則在pq下滑的過程中,下列說法正確的是(  )

A.斜劈A仍舊保持靜止,且不受到地面的摩擦力作用

B.斜劈A仍舊保持靜止,且受到地面向右的摩擦力作用

C.斜劈A仍舊保持靜止,對(duì)地面的壓力大小為(Mm)g

D.斜劈A仍舊保持靜止,對(duì)地面的壓力大小大于(Mm)g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”,已知小車的質(zhì)量為M,砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m,所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直;

B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng);

C.掛上砝碼盤,接通電源后,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加速度;

D.改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度.

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程,回答以下問題:

(1)對(duì)于上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是_________

A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等

B.實(shí)驗(yàn)過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)

C.與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行

D.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半

E.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可求得小車的加速度為________m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(3)由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象,與本實(shí)驗(yàn)相符合的是_________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是________

A一定質(zhì)量的理想氣體體積增大時(shí),其內(nèi)能一定減少

B氣體的溫度降低,某個(gè)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能可能增加

C當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),水中不會(huì)有水分子飛出水面

D氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

E用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)中,將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算會(huì)使分子直徑計(jì)算結(jié)果偏大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑固定金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,當(dāng)條形磁鐵從高處下落接近回路的過程中,下列說法正確的是(  )

A.P、Q將相互遠(yuǎn)離B.P、Q將相互靠近

C.磁鐵的加速度小于gD.磁鐵的加速度仍為g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做探究質(zhì)量一定時(shí),加速度與合力的關(guān)系實(shí)驗(yàn).

1)在不掛配重,平衡摩擦力過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖(乙)所示,紙帶A端與小車相連.要使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),墊木應(yīng)向 移動(dòng).

2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩點(diǎn)過程中,小車通過的距離為 cm

3)打AC兩點(diǎn)過程中,小車的平均加速度大小為 m/s2.(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】示波管中,電子束的偏轉(zhuǎn)既可用電偏轉(zhuǎn)也可用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。電子束經(jīng)過電壓為U的電場(chǎng)加速后,進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),如圖所示(虛線框內(nèi)為電場(chǎng)或磁場(chǎng)區(qū))。當(dāng)不加電場(chǎng)或磁場(chǎng)時(shí),電子束將打到屏幕的中心M點(diǎn)。為了讓電子束射到M點(diǎn)正上方的P點(diǎn),所加的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)或磁場(chǎng)方向可能是(

A.豎直向上的電場(chǎng)B.豎直向下的電場(chǎng)

C.豎直向上的磁場(chǎng)D.豎直向下的磁場(chǎng)

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