5.如圖所示,質(zhì)量m=2.0×10-3kg的帶電小球用絕緣輕細線豎直地懸于電場中,當(dāng)小球帶電量q1=1.0×10-4C時,懸線中的張力T1=1.5×10-2N,則小球所在處的場強多大?方向如何?當(dāng)小球帶電量q2=-1.0×10-4C時,懸線中的張力T2多大?(取g=10m/s2

分析 先據(jù)重力和線的張力判斷電場力的大小和方向,由平衡條件和場強公式求出場強;再利用F=Eq求出電場力,利用三力的平衡求出懸線的張力.

解答 解:小球的重力 G=mg=2.0×10-3×10N=2.0×10-2N>T1=1.5×10-2N
 根據(jù)懸線的張力和平衡關(guān)系知電場力的方向應(yīng)豎直向上,所以有 F+T1=G 
所以F=G-T1=5×10-3
小球所在處的場強 E=$\frac{F}{{q}_{1}}$=$\frac{5×1{0}^{-3}}{1{0}^{-4}}$=50N/C,方向豎直向上
電量為q2=-1.0×10-4C時,電場力 F2=Eq2=50×10-4=5×10-3N  方向向下,
此時繩子的張力為T2=G+F1=(2+0.5)×10-2N=2.5×10-2N
答:小球所在處的場強大小為50N/C,方向豎直向上.當(dāng)小球帶電量q2=-1.0×10-4C時,懸線中的張力T2為2.5×10-2N.

點評 明確三力平衡的關(guān)系和場強的求法,再利用F=Eq求電場力是解題的關(guān)鍵.要知道場強與正電荷的電場力方向相同,與負電荷的電場力方向相反.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.國外有個秋千高人,曾經(jīng)挑過360°蕩秋千(圖甲).為了進行相關(guān)的力學(xué)計算,我們將該情境簡化為如圖物理模型(圖乙).高人和坐板整體可視為質(zhì)點,總質(zhì)量為60kg,繩子的質(zhì)量忽略不計,而且不可伸長,質(zhì)點繞圓心O做勻速圓周運動,半徑為5m.

(1)高人要想安全地沿著圓軌道通過最高點B點,他在B點時的速度不能低于多少?
(2)如果從A點運動到B點系統(tǒng)克服阻力做功為A處動能的20%,為了能夠安全通過B點,高人在最低點A處至少要有多大的速度?
(3)在(2)計算出的結(jié)果下,在A處繩子至少要能承受多大的力才不會斷?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.藍仔、紫珠、黃娃和黑柱等同學(xué)同坐在一列火車上,發(fā)現(xiàn)旁邊的火車車廂在向東運動,他們展開議論,他們的說法中正確的是( 。
A.藍仔說我們坐的火車也有可能在向東運動
B.紫珠說右側(cè)的火車一定在向東運動
C.黃娃說我們坐的火車一定是靜止的
D.黑柱說反正這兩輛火車不可能都在運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,長L=3.6m的水平傳送帶以速度v=2.4m/s勻速運動,小物塊P、Q的質(zhì)量分別為m1=2.0kg、m2=0.5kg,與繞過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,t=0時刻P在傳送帶左端由靜止釋放,P在傳送帶上運動時,與定滑輪間的繩保持水平,與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,取g=10m/s2,不計定滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦,繩足夠長,求:
(1)P在傳送帶上相對滑動時所受滑動摩擦力;
(2)P在傳送帶上相對滑動時的加速度大小a和繩的拉力大小T;
(3)P在傳送帶上運動的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,可以通過輔助電源E′測量電源電動勢E和內(nèi)阻r.
(1)實驗步驟是:①閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)整R和R′使得靈敏電流表的示數(shù)為零,這時,A、B兩點的電勢φA、φB的關(guān)系是φA等于φB,即相當(dāng)于同一點,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1,其中I1就是通過電源E的電流.②改變滑動變阻器R1、R2的阻值,重新使得靈敏電流計示數(shù)為零,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2. 
(2)寫出步驟①、②對應(yīng)的電動勢和內(nèi)阻的表達式:
E=U1+$\frac{{I}_{1}({{U}_{2}-U}_{1})}{{{I}_{1}-I}_{2}}$,r=$\frac{{{U}_{2}-U}_{1}}{{{I}_{1}-I}_{2}}$.
(3)此方法從原理上沒有(填“有”或“沒有”)系統(tǒng)誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內(nèi),線框平面與磁場垂直,線框的右邊緊貼著磁場邊界,如圖甲所示.t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開始做勻加速直線運動穿過磁場.外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示.已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω.以下說法正確的是(  )
A.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為2T
B.線圈做勻加速直線運動的加速度為1m/s2
C.線框穿過磁場的過程中,通過線框的電荷量為$\frac{\sqrt{2}}{2}$C
D.線框穿過磁場的過程中,線框上產(chǎn)生的焦耳熱為1.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)應(yīng)為10.500mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖是一質(zhì)點做直線運動的v-t圖象,據(jù)此圖象可以得到的正確結(jié)論是( 。 
A.質(zhì)點在第1s末停止運動B.質(zhì)點在第1s末改變運動方向
C.質(zhì)點在第2s內(nèi)做減速運動D.質(zhì)點在第2s內(nèi)的加速度為2m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下列說法中正確的是( 。
A.在空中將物體釋放后,物體不受重力作用
B.物體向上運動時所受的重力比向下運動時所受的重力大
C.物體重心的位置與物體的形狀無關(guān)
D.在地球上方的物體都要受到重力作用,不管是否存在其他力的作用

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