4.如圖所示,光滑斜面傾角為37°,一帶正電的小物塊質(zhì)量為m,電荷量為q,置于斜面上,當(dāng)沿水平方向加如圖所示的勻強(qiáng)電場時(shí),帶電小物塊恰好靜止在斜面上,從某時(shí)刻開始,電場強(qiáng)度變化為原來的$\frac{1}{3}$,求:(重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)原來的電場強(qiáng)度;
(2)場強(qiáng)改變后,物塊運(yùn)動的加速度.
(3)電場改變后物塊運(yùn)動經(jīng)過L的路程過程機(jī)械能的變化量.

分析 (1)根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出原來電場強(qiáng)度的大小.
(2)場強(qiáng)改變后,電場力變小,根據(jù)牛頓第二定律求出物塊運(yùn)動的加速度.
(3)根據(jù)功能關(guān)系求出機(jī)械能的變化量.

解答 解:(1)根據(jù)共點(diǎn)力平衡得:tan37°=$\frac{qE}{mg}$,
解得原來得電場強(qiáng)度為:E=$\frac{3mg}{4q}$.
(2)根據(jù)牛頓第二定律得,加速度為:a=$\frac{mgsin37°-q•\frac{1}{3}Ecos37°}{m}$=0.4g.
(3)電場力做功等于機(jī)械能的增量,可知機(jī)械能的變化量為:
$△E=-\frac{1}{3}qE•Lcos37°$=-0.2mgL.
答:(1)原來的電場強(qiáng)度為$\frac{3mg}{4q}$.
(2)場強(qiáng)改變后,物塊運(yùn)動的加速度為0.4g.
(3)電場改變后物塊運(yùn)動經(jīng)過L的路程過程機(jī)械能的變化量為-0.2mgL.

點(diǎn)評 問題一是平衡條件的應(yīng)用,受力分析后應(yīng)用平衡條件即可;問題二是牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是求合力;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.根據(jù)電磁波譜,選出下列各組電磁波,其中頻率互相交錯(cuò)重疊,且波長順序由短到長排列的是( 。
A.微波、紅外線、紫外線B.γ射線、X射線、紫外線
C.紫外線、紅外線、無線電波D.紫外線、X射線、γ射線

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.匝數(shù)為100的線圈的面積S=100cm2,放在方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中.線圈平面與磁場的方向垂直,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度由2×10-3經(jīng)過5s鐘均勻減小到0時(shí),感應(yīng)電動勢的大小為( 。
A.4×10-4VB.2×10-3VC.4×10-2VD.0.2V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,小球自a點(diǎn)靜止自由下落,到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸,到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由a→b→c的運(yùn)動過程中(選地面為零勢位)(  )
A.小球機(jī)械能守恒
B.小球的重力勢能隨時(shí)間均勻減少
C.小球在b點(diǎn)時(shí)動能最大
D.a到c點(diǎn)整個(gè)過程,小球重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.一種氫氣燃料的汽車,質(zhì)量為m=2.0×103kg,發(fā)動機(jī)的額定功率為80kW,行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的0.1倍,若汽車從靜止開始先勻加速啟動,加速度的大小為a=1.0m/s2.達(dá)到額定輸出功率后,汽車保持功率不變,直到獲得最大速度后才勻速行駛,若汽車靜止開始到達(dá)最大速度共行駛了1000m(g=10m/s2)試求:
(1)汽車的最大行駛速度;
(2)汽車勻加速啟動階段結(jié)束時(shí)的速度;
(3)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,得到一條紙帶如圖所示,圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn),可以看做重物運(yùn)動的起點(diǎn),若重物的質(zhì)量為0.50kg,己知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,圖中長度單位是cm,g取9.8m/s2,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí),重物的速度vB=0.97m/s.從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中,重物的動能的增加△Ek=0.24 J,重力勢能的減小量△EP=0.24J.(三個(gè)空格結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.一物體做直線運(yùn)動的速度-時(shí)間圖象如圖所示,根據(jù)圖象求物體第6s末相對于起點(diǎn)的位移是30m,物體第2s末的加速度是2.5m/s2,物體第5s末的加速度大小是5m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個(gè)光電門,它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí),光束被遮擋的時(shí)間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判斷調(diào)節(jié)是否到位?
答:將滑行器自由放在導(dǎo)軌上,并輕推滑行器,看其能否做勻速運(yùn)動.
(2)若取M=0.4kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值不合適的一個(gè)是D.
A.m=5g  B.m=15g
C.m=40g  D.m=400g
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測得每一個(gè)牽引力對應(yīng)的加速度,求得的加速度的表達(dá)式為$\frac{{{(\frac{D}{{△t}_{2}})}^{2}-(\frac{D}{{△t}_{1}})}^{2}}{2x}$.(用△t1、△t2、D、x表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動.則該衛(wèi)星運(yùn)動過程中( 。
A.向心加速度大小、方向都不變B.向心力大小、方向都不變
C.角速度大小、方向都不變D.線速度大小、方向都不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案