4．如圖所示，平行板電容器水平放置，兩板間距離d=0.10m，上板帶負(fù)電，下板帶正電，電勢(shì)差U=1.0×103V．一個(gè)質(zhì)量為m=0.2g、帶電荷量為q=+1.0×10-7C的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用長(zhǎng)L=0.01m的絕緣細(xì)線懸掛于電容器內(nèi)部的O點(diǎn)，將小球拉到細(xì)線呈水平伸直狀態(tài)的位置A，然后無(wú)初速度釋放（g取10m/s2）．求：
（1）小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)，小球的速度大�。ńY(jié)果可用根號(hào)表示）；
（2）在B點(diǎn)時(shí)此時(shí)繩子拉力的大��？

分析 （1）小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列式，可求得小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大�。�
（2）在B點(diǎn)，小球由重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律求繩子的拉力．

解答 解：（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
  mgL-qEL=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$-0
又有：E=$\frac{U}m5ktrzh$
解得：vB=$\frac{\sqrt{10}}{10}$m/s
（2）在B點(diǎn)，由向心力公式得：
  T+qE-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{L}$
解得：T=3×10-3N
答：
（1）小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)，小球的速度大小是$\frac{\sqrt{10}}{10}$m/s．
（2）在B點(diǎn)時(shí)此時(shí)繩子拉力的大小是3×10-3N．

點(diǎn)評(píng) 本題是電場(chǎng)中力學(xué)問(wèn)題，采用的是力學(xué)的方法處理，關(guān)鍵是分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，選擇解題規(guī)律．選取研究過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理解題．動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)在于適用任何運(yùn)動(dòng)包括曲線運(yùn)動(dòng)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．如圖所示，物體A和B相對(duì)靜止，以共同的速度沿斜面勻速下滑，則（　�。�
A．A、B間無(wú)摩擦力的作用
B．B受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為（mA+mB）gsinθ
C．B受到的靜摩擦力的大小為mAgsinθ
D．取走A物后，B物將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．如圖所示的電路中．電源內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)把電阻R的阻值調(diào)大．理想電流表的示數(shù)的變化量為△I，則（　�。�
A．通過(guò)R的電流減小，減小量一定等于△I
B．通過(guò)R1的電流增大，增大量一定等于△I
C．R2兩端的電壓減小，減小量一定等于△IR2
D．路端電壓增大，增加量一定等于△Ir

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．兩個(gè)分別帶有2.0×10-8C的等量異種電荷，相距6cm，求在兩個(gè)電荷連線中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，線圈中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流
B．閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線的直線運(yùn)動(dòng)，不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流
C．閉合線圈放在變化的磁場(chǎng)中且線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流
D．若閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈繞任意軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)OA=0.3m，OB=0.4m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知A球向右運(yùn)動(dòng)0.1m時(shí)速度大小為3m/s，則在此過(guò)程中繩對(duì)B球的拉力所做的功為（取g=10m/s2）（　�。�
A．11 JB．16 JC．18 JD．9 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．某同學(xué)要測(cè)量一電阻線圈兩接線柱之間金屬絲長(zhǎng)度，已知繞制電阻線圈的金屬絲電阻率為ρ，可選用的器材如下：
A．電源E，電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)
B．待測(cè)電阻線圈L
C．滑動(dòng)變阻器R：最大阻值約為10Ω
D．電壓表V1：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ
E．電壓表V2：量程為15V，內(nèi)阻r為30kΩ
F．電流表A1：量程為30mA，內(nèi)阻r約為30Ω；
G．電流表A2：量程為10μA，內(nèi)阻約為10Ω
H．開(kāi)關(guān)k一個(gè)及導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑如圖1所示，其示數(shù)D=0.498mm；用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻“×10”，檔測(cè)出電阻線圈的金屬絲電阻讀數(shù)如圖1所示，則線圈電阻為50Ω．
（2）為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電阻線圈的阻值，要求電表的指針偏轉(zhuǎn)要超過(guò)滿刻度的$\frac{1}{3}$，電壓表應(yīng)選用D；電流表應(yīng)選用F．（選填代號(hào)）
（3）如圖2已經(jīng)根據(jù)測(cè)量的需要，連接好了部分器材，請(qǐng)將其余的部分連接完整．
（4）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出的物理量及其符號(hào)是：電阻線圈的電壓U、電阻線圈的電流I；該金屬絲的長(zhǎng)度L=$\frac{Uπ{D}^{2}}{4Iρ}$（用題中給出的和測(cè)得的物理量符合表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．小李同學(xué)為測(cè)量某金屬絲的電阻率，他截取了其中的一段，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑為D，用多用電表粗測(cè)其電阻約為R．
①該同學(xué)將米尺的0刻度線與金屬絲的左端對(duì)齊，從圖（甲）中讀出金屬絲的長(zhǎng)度L=19.10cm．
②該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑，從圖（乙）中讀出金屬絲的直徑D=0.680mm．
③該同學(xué)選擇多用電表“×10”檔粗測(cè)金屬絲的電阻，從圖（丙）中讀出金屬絲的電阻R=220Ω．

④接著，該同學(xué)用伏安法盡可能精確地測(cè)出該金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖丁所示，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬絲的電阻率．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
A．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）
B．電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約50Ω）
C．電流表A2（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）
D．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻10kΩ）
E．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻25kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）
G．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）
H．待測(cè)電阻絲Rx，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電流表應(yīng)選C，電壓表應(yīng)選D，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F．（用器材前的字母表示即可）
⑤用圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得Rx，實(shí)驗(yàn)時(shí)，開(kāi)關(guān)S2應(yīng)向1閉合（選填“1”或“2”）．
⑥請(qǐng)根據(jù)選定的電路圖，在如圖戊的實(shí)物上畫(huà)出連線（部分線已畫(huà)出）．

⑦設(shè)金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，測(cè)得直徑的平均值為D，測(cè)得的電壓值是U，電流值是I，則金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$（用給定字母表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．有一半徑為R=0.4m的光滑半圓軌道，直徑BC豎直，與粗糙水平面相切于B點(diǎn)，如圖所示．在距B點(diǎn)s=2.1m的A點(diǎn)有一質(zhì)量m=0.2Kg的小滑塊，小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，在與水平方向成α=53°的恒力F的作用下由靜止開(kāi)始向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，．運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撒去F，小滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)c處時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小等于其重力大小的$\frac{1}{4}$．（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）小滑塊運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)速度的大�。�
（2）小滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的B點(diǎn)，撒去F時(shí)受到軌道的支持力為多大？
（3）恒力F的大��？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案