3.如圖,在電壓為U、間距為d的平行金屬板間用長為L的絕緣絲線懸掛一個質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球,己知小球靜止于A點,此時絲線與豎直方向的夾角成45°.今把小球拉至B點,使絲線與豎直方向的夾角為60°,然后松手讓小球運(yùn)動,求當(dāng)小球運(yùn)動到懸點O正下方時懸線的張力(cos15°=0.966).

分析 根據(jù)小球受力平衡求出小球所受的電場力,根據(jù)動能定理求出小球到達(dá)最低點時的速度,再根據(jù)向心力公式求解懸線拉力

解答 解:小球位于左側(cè)A點處于平衡狀態(tài),受力平衡,小球受重力,繩子的拉力和電場力,
根據(jù)平衡條件可得:
F=mgtan45°
$\frac{U}nvuwejk$q=mg
從B點到小球擺到最低點的過程中運(yùn)用動能定理得:$\frac{1}{2}$mv2=mgl(1-cos60°)+Eqlsin60°
根據(jù)向心力公式得:T-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$
解得:T=(2+$\sqrt{3}$)mg
答:小球擺到最低點時,懸線拉力為(2+$\sqrt{3}$)mg.

點評 解決本題的關(guān)鍵是受力分析,根據(jù)共點力平衡求解力,以及知道勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某實驗小組為了測定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體的電阻率.
①首先用多用電表進(jìn)行了電阻測量,主要實驗步驟如下:
A.把選擇開關(guān)扳到“×10”的歐姆擋上;
B.把表筆插入測試插孔中,先把兩根表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零位上;
C.把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較大;
D.換用“×100”的歐姆擋進(jìn)行測量,隨即記下歐姆數(shù)值;
E.把表筆從測試筆插孔中拔出后,將選擇開關(guān)旋至OFF,把多用電表放回原處.
上述實驗中有二處操作錯誤:錯誤一:換用“×100”的歐姆擋,應(yīng)換用換用“×1”的歐姆擋.錯誤二:換擋后沒有進(jìn)行歐姆調(diào)零.
②分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器對圓柱形導(dǎo)體的長度L和直徑d進(jìn)行測量,結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)分別是L=23.7mm,d=2.793mm.

③為使實驗更準(zhǔn)確,又采用伏安法進(jìn)行了電阻測量,圖2兩個電路方案中,應(yīng)選擇圖乙.用實驗中讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I和(2)中讀取的L、d,計算電阻率的表達(dá)式為ρ=$\frac{πUczxafkn^{2}}{4IL}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.某商場工作人員用大小為F=48N的水平力推動質(zhì)量為m=20kg的木箱,在粗糙水平面上做勻速運(yùn)動.某時刻工作人員突然撤掉外力F的作用,木箱做勻減速直線運(yùn)動,取g=10m/s2.求:
(1)木箱與地面間的動摩擦因數(shù);
(2)撤掉外力后木箱的加速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,光滑軌道LMNPQMK固定在水平地面上,軌道平面在豎直面內(nèi),MNPQM是半徑為R的圓形軌道,軌道LM與圓形軌道MNPQM在M點相切,軌道MK與圓形軌道MNPQM在M點相切,b點、P點在同一水平面上,K點位置比P點低,b點離地高度為2R,a點離地高度為2.5R.若將一個質(zhì)量為m的小球從左側(cè)軌道上不同位置由靜止釋放,關(guān)于小球的運(yùn)動情況,以下說法中正確的是( 。
A.若將小球從LM軌道上a點由靜止釋放,小球一定能沿軌道運(yùn)動到K點
B.若將小球從LM軌道上b點由靜止釋放,小球一定能沿軌道運(yùn)動到K點
C.若將小球從LM軌道上a、b點之間任一位置由靜止釋放,小球一定能沿軌道運(yùn)動到K點
D.若將小球從LM軌道上a點以上任一位置由靜止釋放,小球沿軌道運(yùn)動到K點后做斜上拋運(yùn)動,小球做斜上拋運(yùn)動時距離地面的最大高度一定小于由靜止釋放時的高度

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.如圖1所示是示波管的原理圖,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極(XX′和YY′),熒光屏組成、管內(nèi)抽成真空,給電子槍通電后,如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′上都沒有加電壓,電子束將打在熒光屏的中心O點,在那里產(chǎn)生一個亮斑.若在偏轉(zhuǎn)極板YY′上加如圖2所示的電壓,而偏轉(zhuǎn)極板XX′不加電壓,則在示波器熒光屏上看到的圖象可能是圖3中的B.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.火箭由地面豎直向上發(fā)射,在大氣層里加速上升的過程中衛(wèi)星的( 。
A.機(jī)械能增加B.重力勢能減少C.機(jī)械能不變D.動能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間的距離為0.5m,垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=1T,電阻R1=R2=10Ω,導(dǎo)軌上有一質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿ab,導(dǎo)軌和桿的電阻不計.若使桿以初速度10m/s向右運(yùn)動,試求:
(1)金屬桿ab開始運(yùn)動時所受磁場力的大小和方向;
(2)設(shè)導(dǎo)軌足夠長,試分析ab桿的整個運(yùn)動過程,并求出在電阻R1、R2上產(chǎn)生的總熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.一個用電器上標(biāo)有“2Ω,1W”,允許加在這個用電器兩端的最大電壓為$\sqrt{2}$V,這個用電器允許通過的最大電流為0.707A.當(dāng)這個用電器兩端加上1V電壓時,它實際消耗電流功率為0.5W.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖,質(zhì)量m為10kg的物體,放在水平地面上,在20N的水平拉力F1作用下,物體沿水平地面做勻速直線運(yùn)動,若改用與水平方向成37°斜向上的拉力F2,則要使物體仍保
持勻速直線運(yùn)動,求物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)及拉力F2的大小(g=10m/s2).

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同步練習(xí)冊答案