【題目】如圖所示,在沿水平方向的勻強電場中有一固定點,用一根長度為的絕緣細線把質(zhì)量為,帶有正電荷的金屬小球懸掛在點,小球靜止在點時細線與豎直方向的夾角為,(取10,,).求:
(1)勻強電場的場強E和AB兩點間的電勢差
(2)如果要使小球能繞點做完整的圓周運動, 則小球在點時沿垂直于方向運動的初速度的大小.
【答案】(1)2.5×103V/m UAB =400V; (2)v0=m/s
【解析】
(1)小球在B點處于靜止狀態(tài),對小球進行受力分析,根據(jù)平衡條件與勻強電場的場強與電勢差關(guān)系即可求解;
(2)小球能繞O點做完整的圓周運動則小球要通過等效最高點,小球受重力、電場力的合力提供向心力,根據(jù)向心力公式即可求解。
(1)帶電小球在B點靜止受力平衡,根據(jù)平衡條件得:qE=mgtanθ,
解得:E==2.5×103V/m,
由U=Ed有:UAB=-EL(1-sinθ)=2.5×103×0.4×(1-sin37°)=-400V;
(2)小球做完整圓周運動時必須通過B點的對稱點,設(shè)在該點時小球的最小速度為v,則:mgcosθ+qEsinθ=
小球由A點到B點的對稱點由動能定理得:-mgLcosθ-qEL(1+sinθ)=mv2-mv02
聯(lián)立解得:v0=m/s。
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【題目】一金屬容器置于地面上,帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場線分布如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點。下列說法正確的是( )
A. 小球帶負電
B. 將同一試探電荷從A點沿不同路徑移到B點,電場力所做的功不同
C. 同一試探電荷在小球表面的電勢能一定大于在A點的電勢能
D. A點的電場強度比B點的小
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【題目】如圖所示,一光滑導軌水平放置,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,以導軌的頂點為原點建立直角坐標系,導軌滿足方程y2=ax,a為定值。一均勻?qū)w棒垂直于x軸在外力作用下由坐標原點開始向x軸正方向勻速運動,運動過程中導體棒與導軌接觸良好形成閉合回路,導軌電阻不計,則導體棒運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢E、回路電流I、通過導體棒橫截面的電荷量q,外力做的功W隨時間t變化規(guī)律圖象正確的是
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,均勻帶正電的圓環(huán)所帶的電荷量為Q,半徑為R,圓心為O,A、B、C為垂直于圓環(huán)平面且過圓環(huán)中心的軸上的三個點,已知BC=2AO=2OB=2R,當在C處放置一點電荷時(不影響圓環(huán)的電荷分布情況,整個裝置位于真空中),B點的電場強度恰好為零,則由此可得A點的電場強度大小為
A. B. C. D.
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【題目】(1)在做“研究平拋物體的運動”實驗時,為了能較準確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上________.
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次必須由靜止釋放小球
C.每次釋放小球的位置必須不同
D.用鉛筆記錄小球位置時,每次必須嚴格地等距離下降
E.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線
F.小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相觸
(2)如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長均為20cm,如果取g=10m/s2,那么:
①照相機的閃光頻率是_________Hz;
②小球運動中水平分速度的大小是_________ m/s;
③小球經(jīng)過B點時的速度大小是_________ m/s。
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【題目】如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為一個帶正電的粒子僅在電場力作用下,通過該區(qū)域的運動軌跡,P、Q是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是( )
A. 三個等勢面中,等勢面a的電勢最高
B. 帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運動
C. 帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時大
D. 帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時小
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【題目】如圖所示,a為放在赤道上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體,b為同步衛(wèi)星,c為一般衛(wèi)星,d為極地衛(wèi)星.設(shè)b、c﹑d三衛(wèi)星距地心的距離均為r,做勻速圓周運動.則下列說法正確的是( )
A. a、b、c、d線速度大小相等
B. a、b、c、d向心加速度大小相等
C. d可能在每天的同一時刻,出現(xiàn)在a物體上空
D. 若b衛(wèi)星升到更高圓軌道上運動,則b仍可能與a物體相對靜止
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【題目】如圖,圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向外,磁感應強度大小為B。P是圓外一點,OP=3r。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子從P點在紙面內(nèi)垂直于OP射出。己知粒子運動軌跡經(jīng)過圓心O,不計重力。求
(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)粒子第一次在圓形區(qū)域內(nèi)運動所用的時間。
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【題目】用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點場強的強弱。如圖中甲是等量異種點電荷形成電場的電場線,圖乙是場中的一些點:O是電荷連線的中點,E、F是連線中垂線上相對O點對稱的兩點,B、C和A、D也分別相對O點對稱。則( )
A. B,O,C三點比較,O點場強最強
B. E,O,F(xiàn)三點比較,O點場強最強
C. B,O,C三點比較,O點電勢最高
D. A,O,D三點比較,O點電勢最高
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