【題目】如圖所示,一條長(zhǎng)為L的細(xì)線上端固定,下端拴一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的小球,將它置于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,使細(xì)線豎直拉直時(shí)將小球從A點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直位置偏角α60°時(shí),小球速度為0。

1)求小球帶電性質(zhì)和電場(chǎng)強(qiáng)度E;

2)若小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng),求小球在A點(diǎn)應(yīng)有的初速度vA的大小(可含根式)。

【答案】1。(2。

【解析】

(1)對(duì)小球受力分析如圖所示:

可知,小球所受電場(chǎng)力方向水平向右,場(chǎng)強(qiáng)也水平向右,則小球帶正電荷。

由題意可知,細(xì)線離開(kāi)豎直位置偏角的角平分線的位置,即為小球平衡位置,以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力,作出受力示意圖如圖。根據(jù)平衡條件得:qEmgtan,則:

(2)小球除拉力外,還受到電場(chǎng)力與重力作用,由于其兩個(gè)不變,因此可等效成新的重力,如圖所示:

所以要小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng),則小球必須能以最小速度通過(guò)新的重力對(duì)應(yīng)的最高點(diǎn)。根據(jù)牛頓第二定律:

從而A點(diǎn)到新的重力對(duì)應(yīng)的最高點(diǎn)C,根據(jù)動(dòng)能定理得:

mgL1+cos30°)﹣qELsin30°mvC2mvA2

聯(lián)立以上解得:

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】如圖所示,空間某處存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶負(fù)電的金屬小球從點(diǎn)水平射入場(chǎng)區(qū),經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的右下方點(diǎn),關(guān)于小球由的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。

A.小球可能做勻變速運(yùn)動(dòng)B.小球一定做變加速運(yùn)動(dòng)

C.小球動(dòng)量可能不變D.小球機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布,下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

B. 點(diǎn)電荷qA點(diǎn)處受到的靜電力比在B點(diǎn)處受到的靜電力大

C. 點(diǎn)電荷qA點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度小(不計(jì)重力)

D. 負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的靜電力的方向沿B點(diǎn)切線方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】1為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖, 是阻值已知的固定電阻, 是可變電阻,兩電池的電動(dòng)勢(shì),1~66個(gè)檔位,電阻檔的中間刻度為15

1)與B表筆相連的開(kāi)關(guān)S接到位置_____________(選填“1” “2” “3” “4” “5”“6”)時(shí)是電壓表的大量程;電流表的大小量程之比為________________

2)利用該多用電表的歐姆檔直接測(cè)量某電壓表的內(nèi)阻,現(xiàn)將選擇開(kāi)關(guān)撥至“×1k”另一檔為小量程)調(diào)零時(shí),將AB兩表筆短接,通過(guò)調(diào)節(jié)圖1中的_____________(填元件字母),使指針指在表盤(pán)右端電阻“0”位置。再將A表筆與電壓表的____________(填負(fù))接線柱相連。測(cè)量時(shí)表針在圖2所示位置,則電壓表的內(nèi)阻為_______________Ω,若此時(shí)電壓表的示數(shù)為5.0V,則歐姆表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_________V.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一游戲裝置由水平傾斜角為的軌道AB、水平傳送帶BC、半徑為R的光滑半圓弧軌道組成,O為圓弧軌道的圓心,D、CO、E四點(diǎn)在同一豎直線上。游戲時(shí),小滑塊從傾斜軌道不同高度處?kù)o止釋放,經(jīng)過(guò)傳送帶后沿半圓弧軌道運(yùn)動(dòng),最后由E點(diǎn)平拋落地面。已知小滑塊與傾斜軌道、傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為、,BC長(zhǎng)為L=4m,AB長(zhǎng)為,傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為v=4m/sD距地面的高度H=3.05m,R=0.9m,CD間的距離剛好允許小滑塊通過(guò),忽略傳送帶轉(zhuǎn)輪大小和CD間距大小,小滑塊經(jīng)B處時(shí)無(wú)能量損失,小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),其余阻力不計(jì),sin37=0.6,求:

1)若小滑塊勻速通過(guò)傳送帶,求釋放的高度h

2)在(1)問(wèn)中小滑塊平拋的水平距離x;

3)小滑塊平拋的水平距離x與其釋放的高度h之間滿足的關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面上固定著一個(gè)三棱柱體,其左側(cè)光滑,傾角為α;右側(cè)粗糙,傾角為β。放置在三棱柱體上的物塊A和物塊B通過(guò)一根跨過(guò)頂端定滑輪的細(xì)繩相連,若物塊A和物塊B始終保持靜止。下列說(shuō)法正確的是

A. 僅增大角α,物塊B所受的摩擦力一定增大

B. 僅增大角α,物塊B對(duì)三棱柱體的壓力可能減小

C. 僅增大角β,繩子的拉力一定增大

D. 僅增大角β,地面對(duì)三棱柱體的支持力不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光滑水平面上,小球A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),A球質(zhì)量為1 kg,B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量。如果兩球間距離小于L時(shí),兩球之間會(huì)產(chǎn)生大小恒定的斥力,大于L時(shí)作用力消失。兩球運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A. B球質(zhì)量為2 kg

B. 兩球之間的斥力大小為0. 15 N

C. t=30 s時(shí),兩球發(fā)生非彈性碰撞

D. 最終B球速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,MN是豎直放置的兩平行金屬板,分別帶等量異種電荷,兩板間產(chǎn)生一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒,以初速度v0豎直向上從兩極正中間的A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,微粒垂直打到N板上的C點(diǎn).已知ABBC.不計(jì)空氣阻力,則可知

A.微粒在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B.微粒打到C點(diǎn)時(shí)的速率與射入電場(chǎng)時(shí)的速率相等

C.MN板間的電勢(shì)差為

D.MN板間的電勢(shì)差為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勁度數(shù)為的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為的物體接觸(未連接),彈簧水平且無(wú)形變.用水平力F緩慢推動(dòng)物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了,此時(shí)物體靜止.撤去F后,物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的最大距離為4.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為.則(

A.撤去F后,物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng)

B.撤去F后,物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為

C.物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D.物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為

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