9.用長為L的細(xì)線將質(zhì)量為m的帶電小球懸掛在O點,且O點距水平地面的高度為h,當(dāng)空間中有水平向右電場強度為E的勻強電場(假設(shè)地面上方的勻強電場范圍足夠大)時,細(xì)線偏轉(zhuǎn)α角度后處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g.
(1)求小球的電性和電量.
(2)細(xì)線所受拉力大。
(3)若將細(xì)線燒斷,小球經(jīng)過多長時間到達(dá)地面?

分析 (1)、(2)對小球受力分析,根據(jù)帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài),確定電場力的方向,即可判斷小球的電性.結(jié)合力的合成或分解,由平衡條件求解電量和細(xì)線的拉力大小.
(3)剪斷細(xì)線后,小球只受重力和電場力,兩個力都是恒力,小球沿合力方向運動.由牛頓第二定律求解加速度,根據(jù)勻變速直線運動基本公式求解時間.

解答 解:(1)由題意知小球受力平衡,小球受力如圖所示,因小球所受的電場力方向水平向右,與場強方向相同,可知小球帶正電.
設(shè)小球帶電量為q,則由平衡條件得:
Eq=mgtanα
則得:q=$\frac{mgtanα}{E}$;
(2)此時細(xì)線的拉力為:T=T′=$\frac{mg}{cosα}$,
(3)剪斷細(xì)線后,小球只受重力和電場力,兩個力都是恒力,小球沿合力方向做勻加速直線運動,加速度大小為:
a=$\frac{{F}_{合}}{m}=\frac{\frac{mg}{cosα}}{m}=\frac{g}{cosα}$
小球運動的位移為:x=$\frac{h-Lcosα}{cosα}=\frac{h}{cosα}-L$,
根據(jù)x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得:
t=$\sqrt{\frac{2h-2Lcosα}{g}}$
答:(1)小球帶正電,電量為$\frac{mgtanα}{E}$.
(2)細(xì)線所受拉力大小為$\frac{mg}{cosα}$.
(3)若將細(xì)線燒斷,小球經(jīng)過$\sqrt{\frac{2h-2Lcosα}{g}}$時間到達(dá)地面.

點評 受力分析是解決本題的第一步,同時要結(jié)合力的合成或分解找出力與力之間的關(guān)系.小球從靜止開始運動時,會沿著合力方向運動.

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19.表是某邏輯電路的真值表,該電路是(  )
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000
010
100
111
A.B.C.D.

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20.兩個共點力的大小分別為F1=10N、F2=4N,則合力F的大小可能是( 。
A.14NB.10NC.4ND.2N

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17.從某建筑物頂部自由下落的物體,在落地前的1秒內(nèi)下落的高度為建筑物高的$\frac{3}{4}$,則物體落到地面的瞬時速度為(g取10m/s2)(  )
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4.如圖所示,用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極之間的電勢差,現(xiàn)使A板帶正電,B板帶負(fù)電,則下列說法正確的是( 。
A.將B板稍微向右移,靜電計指針張角將變小
B.若將B板稍微向上移,靜電計指針張角將變小
C.若將玻璃板插入兩極板之間,靜電計指針張角將變大
D.若將B板稍微向右移,兩極板間電場強度增大

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14.有四個電源,電動勢均為6V,內(nèi)阻不同,分別為r1=1Ω,r2=2Ω,r3=3Ω,r4=4Ω.今欲向R=2Ω的負(fù)載供電,選用內(nèi)阻多大的電源能使R上得到的功率最大(  )
A.r1=1ΩB.r2=2ΩC.r3=3ΩD.r4=4Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,在以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi),有一個方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B=0.1T,圓半徑R=10$\sqrt{3}$cm,豎直平行放置的金屬板連接在如圖所示的電路中,電源電動勢E=91V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=20Ω,滑動變阻器R2的最大阻值為70Ω;兩金屬板上的小孔S1、S2跟O點在垂直于極板的同一直線上,另有一水平放置的足夠長的熒光屏D,O點跟熒光屏D之間的距離H=20$\sqrt{3}$cm,現(xiàn)有比荷$\frac{q}{m}$=4×105C/kg的正正離子由小孔S1進(jìn)入電場加速后,從小孔S2穿出,通過磁場后打在熒光屏D上,不計離子的重力和離子在小孔S1處的初速度,問:
(1)若離子能垂直打在熒光屏上,則電壓表的示數(shù)多大?
(2)滑動變阻器滑片P的位置不同,離子在磁場中運動的時間也不同,求離子在磁場中運動的最長時間和此種情況下打在熒光屏上的位置到屏中心O′點的距離.

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18.某同學(xué)利用圖所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始選取計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出),相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔記為T,鄰計數(shù)點間的距離如圖所示.打點計時器電源的頻率為f=50Hz.

(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速.
(2)計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為1.00m/s(保留兩位有效數(shù)字)
(3)計算物塊在減速階段的加速度a=-2.00m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)物塊在加速時,其加速度的方向是:“5到1”(選填“l(fā)到5”或者“5到1”)

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19.下列幾組物理量中,全部為矢量的一組是( 。
A.速度、速度變化量、加速度B.速度、速率、加速度
C.位移、速度、時間D.路程、速度、時刻

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