【題目】如圖，光滑絕緣半球槽的半徑為R，處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無(wú)初速沿軌道滑下，滑到最低點(diǎn)B時(shí)，球?qū)壍赖膲毫?/span>1.5mg．求:

(1)小球受到的電場(chǎng)力的大小和方向．

(2)帶電小球在滑動(dòng)過程中的最大速度．

【答案】(1),方向水平向右 (2)

【解析】

(1) 設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最底位置B時(shí)速度為v，小球從A處沿槽滑到最底位置B的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合向心力公式聯(lián)立方程即可求解；

(2) 小球在滑動(dòng)過程中最大速度的條件：是小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程某位置時(shí)切向合力為零，設(shè)此時(shí)小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系及動(dòng)能定理即可求解

(1) 設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最底位置B時(shí)速度為v，此時(shí)

解得：

若不受電場(chǎng)力，則

解得：

因?yàn)?/span>v′＞v

所以此過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力方向水平向右；

設(shè)電場(chǎng)力大小為F，由題意，小球從A處沿槽滑到最底位置B的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：

解得：，方向水平向右；

(2) 小球在滑動(dòng)過程中最大速度的條件：是小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程某位置時(shí)切向合力為零，設(shè)此時(shí)小球和圓心間的連線與豎直方向的夾角為θ，如圖

mgsinθ=Fcosθ

解得：

小球由A處到最大速度位置得過程中有：

解得：。

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：

【題目】在光滑水平面上,a、b兩小球沿同一直線都以初速度大小v0做相向運(yùn)動(dòng),a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma和mb,當(dāng)兩小球間距小于或等于L時(shí),兩小球受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用；當(dāng)兩小球間距大于L時(shí),相互間的排斥力為零,小球在相互作用區(qū)間運(yùn)動(dòng)時(shí)始終未接觸,兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象如圖所示,下列說法中正確的是（　�。�

A. 在t1時(shí)刻兩小球間距最小

B. 在t2時(shí)刻兩小球的速度相同,且大小為

C. 在0t3時(shí)間內(nèi),b小球所受排斥力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同

D. 在0t3時(shí)間內(nèi),排斥力對(duì)a、b兩小球的沖量大小相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體從h高處自由下落，它在落地前1s內(nèi)共下落35m，g=10m/s2．下列說法中正確的有（　�。�

A. 物體下落的時(shí)間為4s

B. 物體落地時(shí)速度為40m/s

C. 下落后第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)，每段位移之比為1：2：3

D. 落地前2s內(nèi)共下落60m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電流，下列說法中正確的是( )

A. 電流流向總是從高電勢(shì)流向低電勢(shì)

B. 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比

C. 單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流越大

D. 因?yàn)殡娏饔蟹较颍噪娏魇鞘噶?/span>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】規(guī)格為“8V　4 W”的小燈泡與小型直流電動(dòng)機(jī)D(其線圈內(nèi)阻為r0=0.4Ω)并聯(lián)后,接至電動(dòng)勢(shì)為10V,內(nèi)電阻r=0.5Ω的電源上,小燈泡恰好正常發(fā)光,求：

(1)通過小燈泡的電流IL和電源的內(nèi)電壓Ur。

(2)電路中的總電流I和通過電動(dòng)機(jī)D的電流ID。

(3)電動(dòng)機(jī)的輸入功率P和電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，ABC為某種材料制成等腰直角三棱鏡，且直角邊長(zhǎng)為L。一細(xì)束單色光從斜邊AC上的O點(diǎn)（AO長(zhǎng)度未知）垂直于AC面射入，經(jīng)兩次反射后，又從AC邊射出，已知三棱鏡對(duì)光的折射率為2，光在真空中的傳播速度為c，求：

①光在棱鏡中傳播的時(shí)間；

②如圖乙所示，如果光線在O點(diǎn)以一定的入射角θ射入，結(jié)果光線經(jīng)AB面反射到BC面上恰好發(fā)生全反射，求人射角θ的正弦值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)準(zhǔn)備自己動(dòng)手制作一個(gè)歐姆表，可以選擇的器材如下：

①電池E（電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均未知）

②表頭G（刻度清晰，但刻度值不清晰，量程Ig未知，內(nèi)阻未知）

③電壓表V（量程為1.5V，內(nèi)阻Rv=1000Ω）

④滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω）

⑤電阻箱R2（0~1000Ω）

⑥開關(guān)一個(gè)，理想導(dǎo)線若干

（1）為測(cè)量表頭G的量程，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。圖中電源即電池E. 閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1滑片至中間位置附近某處，并將電阻箱阻值調(diào)到40Ω時(shí)，表頭恰好滿偏，此時(shí)電壓表V的示數(shù)為1.5V；將電阻箱阻值調(diào)到115Ω，微調(diào)滑動(dòng)變阻器R1滑片位置，使電壓表V示數(shù)仍為1.5V，發(fā)現(xiàn)此時(shí)表頭G的指針指在如圖乙所示位置，由以上數(shù)據(jù)可得表頭G的內(nèi)阻Rg=______Ω，表頭G的量程Ig=_____mA．

（2）該同學(xué)接著用上述器材測(cè)量該電池E的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，測(cè)量電路如圖丙所示，電阻箱R2的阻值始終調(diào)節(jié)為1000Ω：圖丁為測(cè)出多組數(shù)據(jù)后得到的圖線（U為電壓表V的示數(shù)，I為表頭G的示數(shù)），則根據(jù)電路圖及圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）該同學(xué)用所提供器材中的電池E、表頭G及滑動(dòng)變阻器制作成了一個(gè)歐姆表，利用以上（1）、（2）問所測(cè)定的數(shù)據(jù)，可知表頭正中央刻度為____.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】手提電腦散熱底座一般設(shè)置有四個(gè)卡位用來(lái)調(diào)節(jié)角度。如圖甲所示，某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位4調(diào)至卡位1增大傾角如圖乙，電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則　　

A. 電腦受到4個(gè)力的作用

B. 電腦受到的合力變大

C. 散熱器對(duì)電腦的作用力方向豎直向上

D. 電腦受到的重力和支持力的合力變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n=100，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖所示。發(fā)電機(jī)線圈電阻r=4Ω，外電路中的電阻R=6Ω，燈泡L電阻RL=12Ω，不計(jì)其他電阻，交流電流表為理想電流表。（π=3.14）求：

（1）線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（2）從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案