【題目】（16分）

如圖所示，長(zhǎng)l=1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10–6 C，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.，求：

（1）小球所受電場(chǎng)力F的大小。

（2）小球的質(zhì)量m。

（3）將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。

【答案】⑴F＝3.0×10-3N；⑵m＝4.0×10-4kg；⑶v＝2.0m/s

【解析】⑴根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式可知，小球所受電場(chǎng)力大小為：

F＝qE＝1.0×10-6×3.0×103N＝3.0×10-3N

⑵小球受mg、繩的拉力T和電場(chǎng)力F作用，如下圖所示

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和圖中幾何關(guān)系有：mgtan37°＝F

解得：m＝4.0×10-4kg

⑶撤去電場(chǎng)后，小球?qū)⒗@懸點(diǎn)擺動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgl(1－cos37°)＝－0

解得：v＝＝2.0m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需要的器材是________(填字母代號(hào))。

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、毫米刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、毫米刻度尺

②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。 某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案。這些方案中合理的是_______。

A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)計(jì)算出下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v

B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v

C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)計(jì)算得出高度h

D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v

③安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示。圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3。已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T。為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過(guò)程中：重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=_______，動(dòng)能的增加量ΔEk=_______ (用題中所給字母表示)

④某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h圖線，圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】［物理——選修3–3］（15分）

（1）（5分）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是_______（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。

A．在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加 B．在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功

C．在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功 D．在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量

E．在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量

（2）（10分）一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2。K1長(zhǎng)為l，頂端封閉，K2上端與待測(cè)氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開(kāi)始測(cè)量時(shí)，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖（b）所示。設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與K2相通的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g。求：

（i）待測(cè)氣體的壓強(qiáng)；

（ii）該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（6分）某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm）的紙貼在桌面上，如圖（a）所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)（位于圖示部分除外），另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)。

（1）用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖（b）所示，F(xiàn)的大小為 N。

（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)，此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖（a）中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。

（i）用5 mm長(zhǎng)度的線段表示1 N的力，以O(shè)點(diǎn)為作用點(diǎn)，在圖（a）中畫(huà)出力F1、F2的圖示，然后按平形四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合；

（ii）F合的大小為 N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為 。

若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（18分）

如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過(guò)滑輪牽引小車，使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是 （選填選項(xiàng)前的字母）。

A.直流電源 B.交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是 （選填選項(xiàng)前的字母）。

A.把長(zhǎng)木板右端墊高 B.改變小車的質(zhì)量

在不掛重物且 （選填選項(xiàng)前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A.計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B.計(jì)時(shí)器打點(diǎn)

（3）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次去A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……，如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車做的功W= ，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v= 。

（4）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作如圖3所示的v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_(kāi)________________。根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。

（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2–W關(guān)系的是______________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)消毒用電器P，電阻為20 kΩ，它只有在電壓高于24 V時(shí)才能工作．今用一個(gè)光敏電阻R1對(duì)它進(jìn)行控制，光敏電阻的阻值在有光照時(shí)為100 Ω，黑暗時(shí)為1 000 Ω.電源電動(dòng)勢(shì)E為36 V，另有一個(gè)定值電阻R2，電阻為1 000 Ω.下列電路電鍵閉合后能使消毒用電器在光照時(shí)正常工作，黑暗時(shí)停止工作的是(　　)

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0＝10m／s的初速度從粗糙斜面上的P點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)后，又沿原路返回，其速率隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，已知斜面固定且足夠長(zhǎng)．且不計(jì)空氣阻力，取g＝10m／s2．下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 物塊所受的重力與摩擦力之比為5：2

B. 在t＝1s到t＝6s的時(shí)間內(nèi)物塊所受重力的平均功率為50W

C. 在t＝6s時(shí)物體克服摩擦力做功的功率為20W

D. 在t＝0到t＝1s時(shí)間內(nèi)機(jī)械能的變化量大小與t＝1s到t＝6s時(shí)間內(nèi)機(jī)械能變化量大小之比為1 ：5

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為平行四邊形ABDC，其中AC邊與對(duì)角線BC垂直，一束電子以大小不同的速度沿BC從B點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用，關(guān)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 從AB邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

B. 從AC邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

C. 入射速度越大的電子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

D. 入射速度越大的電子，其運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)電荷量為－Q的點(diǎn)電荷甲固定在粗糙絕緣水平面上O點(diǎn)，另一個(gè)電荷量為＋q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙，從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度減小到最小值v，已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B間距離為L0，靜電力常量為k，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. OB間的距離為

B. 在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場(chǎng)中，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

C. 點(diǎn)電荷乙在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A、B間的電勢(shì)差

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