【題目】如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,水平軌道AB連接著一圓形軌道,圓形軌道固定在豎直平面內(nèi),其最低點(diǎn)B與水平軌道平滑連接,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從離圓形軌道最低點(diǎn)B相距為L(zhǎng)處的C點(diǎn)由靜止開始在電場(chǎng)力作用下沿水平軌道運(yùn)動(dòng)。已知小球所受電場(chǎng)力與其所受的重力大小相等,重力加速度為g,水平軌道和圓形軌道均絕緣,小球在運(yùn)動(dòng)過程中所帶電荷量q保持不變,不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;

(2)小球由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間t;

(3)小球運(yùn)動(dòng)到與圓形軌道圓心O等高的D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD;

【答案】(1)mg/q;(2);(3)。

【解析】(1)對(duì)小球,由題意可得:Eq=mg

解得:E=mg/q

(2)對(duì)小球,設(shè)從C到B的加速度為a,

根據(jù)牛頓第二定律可得:Eq=ma

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得:

聯(lián)立可解得:

(3)設(shè)圓形軌道半徑為R,對(duì)小球從C到D的過程,根據(jù)動(dòng)能定理有:

qE(L+R)-mgR=mvD2-0

聯(lián)立②⑥,可得:vD=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a、b兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶電荷量分別為+3q和-q,兩球間用絕緣細(xì)線連接,a球又用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,在兩球所在的空間有方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊,則平衡時(shí)可能位置是(

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(

A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B. 磁極之間、電流之間的相互作用都是通過電場(chǎng)發(fā)生的

C. 以場(chǎng)源電荷為圓心的圓周上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

D. 檢驗(yàn)電荷的電性改變,所在位置的場(chǎng)強(qiáng)方向也隨之改變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家做出了杰出貢獻(xiàn)。下列說法符合事實(shí)的是

A. 庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了電荷間相互作用規(guī)律,并提出電荷間的作用力是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的

B. 法拉第首先提出了電場(chǎng)的概念,并用電場(chǎng)線形象的描述電場(chǎng)

C. 正負(fù)電荷是美國(guó)科學(xué)家密立根命名的

D. 富蘭克林用實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(2015浙江理綜,16)如圖所示為靜電力演示儀,兩金屬極板分別固定于絕緣支架上,且正對(duì)平行放置.工作時(shí)兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極,表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸掛在兩金屬板中間,則( )

A.乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷

B.乒乓球受到擾動(dòng)后,會(huì)被吸在左極板上

C.乒乓球共受到電場(chǎng)力、重力和庫(kù)侖力三個(gè)力的作用

D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,放開后乒乓球會(huì)在兩極板間來回碰撞

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說法中正確的是(

A. 它運(yùn)行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間

B. 它一定在赤道上空運(yùn)行

C. 周期為 24 小時(shí)的衛(wèi)星一定是同步衛(wèi)星

D. 各國(guó)發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑不一樣大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖1所示為電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖,電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來,在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0,發(fā)射出的電子在真空中加速后,沿電場(chǎng)方向從金屬板的小孔穿出做直線運(yùn)動(dòng)。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子重力及電子間的相互作用力。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時(shí)的速度為零。

(1)求電子從金屬板小孔穿出時(shí)的速度v0的大小;

(2)示波器中的示波管是利用電場(chǎng)來控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖2所示,Y和Y′為間距為d的兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極,兩板長(zhǎng)度均為L(zhǎng),極板右側(cè)邊緣與屏相距x, O O′為兩極板間的中線并與屏垂直,O點(diǎn)為電場(chǎng)區(qū)域的中心點(diǎn)。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場(chǎng)中,若兩板間不加電場(chǎng),電子打在屏上的O′點(diǎn)。為了使電子打在屏上的P點(diǎn), P與O′相距h,已知電子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線過O點(diǎn)。則需要在兩極板間加多大的電壓U;

(3)電視機(jī)中顯像管的電子束偏轉(zhuǎn)是用磁場(chǎng)來控制的。如圖3所示,有一半徑為r的圓形區(qū)域,圓心a與屏相距l(xiāng),b是屏上的一點(diǎn),ab與屏垂直。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進(jìn)入圓形區(qū)域,若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場(chǎng)時(shí),電子打在屏上的b點(diǎn)。為了使電子打在屏上的c點(diǎn),c與b相距l,則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求這個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑如圖甲所示,則金屬絲直徑d = ________mm,用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬小球直徑如圖乙所示,小球直徑D = ________ cm

2)某同學(xué)欲將量程為200μA電流表G改裝成電壓表

該同學(xué)首先采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量該電流表的內(nèi)阻Rg,圖中R1、R2為電阻箱。他按電路圖連接好電路,將R1的阻值調(diào)到最大,斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1后,調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,接下來他應(yīng)該正確操作步驟________(選填下列步驟前的字母代號(hào)),最后記下R2的阻值;

A.閉合S2,調(diào)節(jié)R1R2的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

B.閉合S2,保持R1不變,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

如果按正確操作步驟測(cè)得R2的阻值為120Ω,則認(rèn)為Rg的阻值大小_____(選填字母代號(hào)) ;

A. 6 B. 120Ω C. 240Ω D. 360Ω

③如果該同學(xué)在調(diào)節(jié)R1使電流表滿偏過程中,發(fā)現(xiàn)電流表指針滿偏時(shí),R1的接入阻

值不到其總阻值的二分之一。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,該同學(xué)可以采取下列措施中的______(選填字母代號(hào)) ;

A.將R2換成一個(gè)最大阻值更大的電阻箱

B.將R1換成一個(gè)最大阻值為現(xiàn)在二分之一的電阻箱

C.將電源換成一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為現(xiàn)在電源兩倍、內(nèi)阻可以忽略的電源

D.將電源換成一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為現(xiàn)在電源二分之一、內(nèi)阻可以忽略的電源

④利用上述方法測(cè)量出的電流表內(nèi)阻值_______(選填大于或小于)該電流表內(nèi)阻的真實(shí)值

⑤依據(jù)以上的測(cè)量數(shù)據(jù)可知,若把該電流表改裝成量程為3V的電壓表,需與該表___(選填串或并)聯(lián)一個(gè)阻值為__________Ω的定值電阻。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用插針法測(cè)定某特種玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中

(1)指出以下兩圖中的不當(dāng)之處:

_____________________________, 乙 ____________________________

(2)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。原線圈和副線圈中接入的_______

A.原線圈中接入220V交流電

B.原線圈中接入學(xué)生電源12V以下直流輸出

C.副線圈接直流電流表

D.副線圈接交流電壓表

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同步練習(xí)冊(cè)答案