7.如圖,xOy坐標(biāo)系處于一勻強(qiáng)電場內(nèi),將一電量為-q的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)分別移至x軸上的B點(diǎn)、C點(diǎn),電場力做功均為W(W>0),此電場的場強(qiáng)方向?yàn)?y方向.若在恒定外力作用下使電荷沿AB做直線運(yùn)動,A點(diǎn)坐標(biāo)為(d,d),∠ABC=60°,則此外力的最小值為$\frac{W}{2d}$.

分析 將質(zhì)量為m(重力不計(jì)),電量為q的負(fù)電荷由y軸上的A點(diǎn)移至x軸上的B點(diǎn)或者C點(diǎn)時,電場力做功均為W,故BC是等勢面,勻強(qiáng)電場的等勢面與電場線垂直;當(dāng)恒定外力與電場力的垂直AB方向的分力平衡時,該恒力最。

解答 解:-q的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)分別移至x軸上的B點(diǎn)、C點(diǎn),電場力做功均為W,故BC為等勢面,故電場線垂直于x軸,因移動的是負(fù)電荷,且電場力做正功,故你著電場線運(yùn)動,故場強(qiáng)方向眼y軸正方向
從A到B電場力做功為W,則qEd=W,故qE=$\frac{W}dxfo8ad$
對電荷受力分析施加的最小力為F=$qEcos60°=\frac{W}{2d}$
故答案為:+y方向,$\frac{W}{2d}$

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是先結(jié)合勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)找到等勢面,然后根據(jù)平行四邊形定則判斷恒力的最小值,不難

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

17.如圖所示為豎直放置的四分之一圓弧軌道,O點(diǎn)是其圓心,半徑R=0.8m,OA水平、OB豎直.軌道底端距水平地面的高度h=0.8m.從軌道頂端A由靜止釋放一個質(zhì)量m=0.1kg的小球,小球到達(dá)軌道底端B時,恰好與靜止在B點(diǎn)的另一個相同的小球發(fā)生碰撞,碰后它們粘在一起水平飛出,落地點(diǎn)C與B點(diǎn)之間的水平距離x=0.4m.忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)兩球從B點(diǎn)飛出時的速度大小v2
(2)碰撞前瞬間入射小球的速度大小v1;
(3)從A到B的過程中小球克服阻力做的功Wf

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,一足夠長的U型管內(nèi)分別由水銀封有L1、L2兩部分氣體,則下列陳述中正確的是(  )
A.只對L1加熱,則h減小,氣柱L2長度不變
B.只對L1加熱,則h減小,氣柱L2長度減少
C.使L1、L2同時升高相同的溫度,則L1增大、h減小
D.若在右管中注入一些水銀,L1將增大

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15.如圖,在固定斜面上的一物塊受到外力F的作用,F(xiàn)平行于斜面向上.若要使物塊在斜面上保持靜止,F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0).由此可求出( 。
A.物塊的質(zhì)量B.斜面的傾角
C.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D.物塊與斜面間的最大靜摩擦力

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2.如圖(a),A、B為某電場中沿x方向上的兩個點(diǎn),現(xiàn)將正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)靜止釋放,僅在電場力作用下沿x軸方向運(yùn)動一段距離到達(dá)B點(diǎn),其電勢能Ep隨x的變化關(guān)系如圖(b)所示,則( 。
A.從A到B,電勢先逐漸降低后逐漸升高
B.從A到B,電場強(qiáng)度先增大后減小
C.從A到B的過程中,電荷所受電場力先減小后增大
D.從A到B的過程中,電場力對電荷先做負(fù)功后做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖(a),木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,木板上有一質(zhì)量為m=1kg的物塊,始終受到平行于斜面、大小為8N的力F的作用.改變木板傾角,在不同傾角時,物塊會產(chǎn)生不同的加速度a,如圖(b)所示為加速度a與斜面傾角的關(guān)系圖線.已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力.求:(g取10m/s2,sin37?=0.6,cos37?=0.8)

(1)圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)a0的大。
(2)圖線與θ軸重合區(qū)間為[θ1,θ2],木板處于該兩個角度時的摩擦力指向何方?在斜面傾角處于θ1和θ2之間時,物塊的運(yùn)動狀態(tài)如何?
(3)如果木板長L=2m,傾角為37°,物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動,為保證物塊不沖出木板頂端,力F最多作用多長時間?

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19.如圖所示,用一根絕緣細(xì)線懸掛一個帶電小球,小球的質(zhì)量為m,電量為q,現(xiàn)加一水平的勻強(qiáng)電場,平衡時絕緣細(xì)線與豎直方向夾θ角.
(1)試求這個勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E大。
(2)如果將電場方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后,小球平衡時,絕緣細(xì)線仍與豎直方向夾θ角,則E′的大小又是多少?

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7.某個同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來驗(yàn)證“加速度與合外力的關(guān)系”.
帶滑輪的長木板水平放置,滑塊A右端與穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連,左端通過拉力傳感器連接細(xì)線與沙桶(沙桶和細(xì)砂的總質(zhì)量設(shè)定為m),將滑塊由靜止釋放,直接由拉力傳感器讀出細(xì)線的拉力F并記錄在a-F表格中,取下紙帶求出加速度a并填入表格中與F相對應(yīng)的位置,改變砂桶內(nèi)細(xì)砂質(zhì)量,得到若干組a-F數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,得出“加速度與合外力的關(guān)系”,請回答下列相關(guān)問題.

(1)實(shí)驗(yàn)中力傳感器的讀數(shù)F<砂桶的重力mg(選填“>”“<”或“=”),本實(shí)驗(yàn)不需要(選填“需要”或“不需要”)測量砂桶和細(xì)砂的總質(zhì)量
(2)如圖2是某條紙帶的一部分,所取各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為OA=1.40cm,AB=1.89cm,BC=2.40cm,CD=2.88cm,DE=3.39cm,EF=3.88cm,每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),所用交流電源頻率為50Hz,根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算此次試驗(yàn)滑塊的加速度a=0.50m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)表格記錄數(shù)據(jù)該同學(xué)作出a-F圖象,由圖象(如圖3)可以得出“加速度與合外力的關(guān)系”的結(jié)論是質(zhì)量一定時,加速度和力F成一次函數(shù)關(guān)系,由圖象還可以求其他物理量,比如滑塊A受到的摩擦力的大小為F0,滑塊A的質(zhì)量是$\frac{{F}_{0}}{{a}_{0}}$.

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8.如圖所示,紅蠟塊可以在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升,若在紅蠟塊從A點(diǎn)開始勻速上升的同時,玻璃管從AB位置水平向右做勻減速直線運(yùn)動,則紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動軌跡可能是圖中的( 。
A.直線PB.曲線Q
C.曲線RD.三條軌跡都有可能

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