【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，有一長度l=0.5m的絕緣輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量m=1.0×10-2kg、帶電量q=2.0×10-8C的小球（小球的大小可以忽略）在位置B點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角α=37，空氣阻力不計(jì)，sin37=0.6,cos 37 =0.8，g=10m/s2。

（1）求該電場場強(qiáng)大��；

（2）在始終垂直于l的外力作用下將小球從B位置緩慢拉動(dòng)到細(xì)繩豎直位置的A點(diǎn)，求外力對帶電小球做的功；

（3）過B點(diǎn)做一等勢面交電場線于C點(diǎn)，論證沿電場線方向電勢φA>φC。

【答案】（1）3.75×106N/C（2）1.25×10-2J（3）見解析

【解析】（1）帶電小球靜止，受到合力等于零，電場力與重力的關(guān)系是

Eq=mgtanα

E=tanα

帶入數(shù)值計(jì)算得：E=3.75×106N/C

（2）小球在外力作用下從B位置緩慢移動(dòng)到A位置過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

WF-Eqlsinα+mg(l-lcosα)=0

WF=qlsinαtanα- mg(l-lcosα)

帶入數(shù)值得：WF=1.25×10-2J

（3）設(shè)一帶電量為+q電荷在電場力作用下由A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力做功為W

W=qUAB=q(φA-φB)

因?yàn)?/span>W>0

所以φA>φC

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=2kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質(zhì)量m=1kg的小球相連，今用跟水平方向成60°角的力F=10N拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m的相對位置保持不變，g=10m/s2。在運(yùn)動(dòng)過程中，求：

（1）輕繩與水平方向的夾角

（2）木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在足夠長的光滑水平面上，質(zhì)量為1kg的實(shí)驗(yàn)小車受到F-t圖象變化的力的作用而做直線運(yùn)動(dòng)，且小車在5s末速度剛好變?yōu)榱�。則

A. 小車0~5s做勻減速運(yùn)動(dòng)，5s~10s做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 小車一直沿同一方向運(yùn)動(dòng)

C. 0~5s與5s~10s的位移相同

D. 10s末的速率等于0時(shí)刻的速率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是洛倫茲力演示儀。圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，由電子槍發(fā)射電子束，在電子束通過時(shí)能夠顯示電子的徑跡。圖丙是勵(lì)磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場，線圈中電流越大磁場越強(qiáng)，磁場的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。關(guān)于電子束的軌道半徑，下列說法正確的是

A. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑不變

B. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小

C. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑不變

D. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場線，從電場中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子的重力。則 （ ）

A. a、b一定是同性電荷的兩個(gè)帶電粒子

B. 沿M—P軌跡方向電勢將降低，沿M—N軌跡方向電勢將升高

C. a粒子的加速度將減小，b粒子的加速度將增加

D. a粒子的電勢能增加，b粒子的電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電流天平可以用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。測量前天平已調(diào)至平衡，測量時(shí)，在左邊托盤中放入質(zhì)量m1=15.0g的砝碼，右邊托盤中不放砝碼，將一個(gè)質(zhì)m0=10.0g，匝數(shù)n=10，下邊長l=10.0cm的矩形線圈掛在右邊托盤的底部，再將此矩形線圈的下部分放在待測磁場中，如圖18甲所示，線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中，不計(jì)連接導(dǎo)線對線圈的作用力，電源電動(dòng)勢E=1.5V，內(nèi)阻r=1.0Ω。開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)可變電阻使理想電壓表示數(shù)U=1.4V時(shí)，R1=10Ω，此時(shí)天平正好平衡。g=10m/s2，求：

（1）線圈下邊所受安培力的大小F，以及線圈中電流的方向；

（2）矩形線圈的電阻R；

（3）該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓u=220sin100πt(V)，電阻R=44Ω，電表均為理想交流電表。則下列說法中正確的是

A. 交流電的頻率為50Hz

B. 電流表A1的示數(shù)為0.20A

C. 變壓器的輸入功率為88W

D. 電壓表的示數(shù)為44V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一絕緣的光滑軌道，一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道下滑，已知小球的質(zhì)量為m、電荷量為－q，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為α（小球的重力大于所受的電場力）

（1）求小球沿斜軌道下滑的加速度的大��；

（2）若使小球通過圓軌道頂端的B點(diǎn)，求A點(diǎn)距水平地面的高度h至少應(yīng)為多大？

（3）若小球從斜軌道h＝5R處由靜止釋放，假設(shè)其能夠通過B點(diǎn)，求在此過程中小球機(jī)械能的改變量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 戰(zhàn)斗機(jī)投入戰(zhàn)斗前要拋掉副油箱是為了減小慣性，提高靈活性

B. 跳高運(yùn)動(dòng)員起跳后之所以能夠繼續(xù)上升，是由于還受到向上的力的作用

C. 各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶是為了減小乘客的慣性

D. 慣性是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，因此運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變化物體就無慣性

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