14．豎直放置的兩塊足夠成的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，距負(fù)極板距離為b．
（1）小球帶電荷量是多少？
（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？

分析 （1）先分析小球的受力情況，重力豎直向下，電場(chǎng)力水平向右，繩子拉力沿繩子向上，處于三力平衡狀態(tài)；根據(jù)平衡條件可求得電荷量大��；
（2）如將細(xì)線剪斷，其余二力的合力一定沿繩子的反方向，大小等于原先繩子的力，所以小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解出物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

解答 解：（1）小球受力平衡，對(duì)小球受力分析如圖所示：
根據(jù)平衡條件可知：
水平方向上：Fsinθ=qE
豎直方向上有：Fcosθ=mg
聯(lián)立解得：q=$\frac{mgtanθ}{E}$
（2）研究水平方向的運(yùn)動(dòng)．剪斷絲線后，小球沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
加速度為：a=$\frac{Eq}{m}$=$\frac{mgtanθ}{m}$=gtanθ；，
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：b=$\frac{1}{2}$at2
解得t=$\sqrt{\frac{2b}{gtanθ}}$
答：（1）小球帶電荷量是$\frac{mgtanθ}{E}$
（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需要時(shí)間為$\sqrt{\frac{2b}{gtanθ}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵在于小球釋放之前的受力分析要準(zhǔn)確無(wú)誤和用幾何關(guān)系找出位移；小球釋放后的合力與原來(lái)繩子的拉力大小相等方向相反．

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：填空題

4．如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，在P點(diǎn)具有沿PQ方向的初速度v0，為使小球能沿PQ方向運(yùn)動(dòng)，所加的最小勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直PQ向上場(chǎng)強(qiáng)大小$\frac{\sqrt{3}mg}{2q}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

5．一個(gè)平板小車置于光滑水平面上，其右端恰好和一個(gè)四分之一光滑圓弧軌道AB的底端等高對(duì)接，整個(gè)裝置處在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E=1×105 N/C；如圖所示．已知小車質(zhì)量M=0.15kg，圓弧軌道半徑R=0.4m．現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.05kg、電荷量為+q=5.0×10-6 C的小滑塊，由軌道頂端A點(diǎn)無(wú)初速釋放，滑塊滑到B端后沖上小車．滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15（小滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程電荷量保持不變，取g=10m/s2）試求：
（1）滑塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B端時(shí)，它對(duì)圓軌道的壓力大小；
（2）若小車足夠長(zhǎng)，滑塊在小車上滑動(dòng)時(shí)二者的加速度分別為多少，最終速度為多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖所示，在等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電的微粒以一定初速射人電場(chǎng)，并沿直線AB運(yùn)動(dòng)，由此可知（　�。�
A．電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)
B．帶電微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能
D．微粒在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能與電勢(shì)能之和等于在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能與電勢(shì)能之和

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

9．如圖所示，把一個(gè)傾角為θ的絕緣光滑斜面固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)是方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體以初速度v0，從A端滑上斜面恰好能沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．如圖所示，真空中有一勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出），電場(chǎng)方向與圓周在同一平面內(nèi)，△ABC是圓的內(nèi)接直角三角形，∠BAC=63.5°，O為圓心，半徑R=5cm．位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為8eV、電荷量+e的粒子，有些粒子會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，其中到達(dá)B點(diǎn)的粒子動(dòng)能為12eV，達(dá)到C點(diǎn)的粒子電勢(shì)能為-4eV（取O點(diǎn)電勢(shì)為零）．忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，sin53°=0.8．則（　　）
A．圓周上A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為4V
B．圓周上B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為8V
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m
D．當(dāng)粒子經(jīng)過(guò)圓周上某一位置，在具有7eV的電勢(shì)能同時(shí)具有7eV的動(dòng)能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示，有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=9.0×103 N/C，在豎直平面內(nèi)有一半徑為0.1m 的圓周，取最高點(diǎn)為C點(diǎn)，另在圓心O處放置電荷量為Q=1.0×10-8 C的帶正電的點(diǎn)電荷．試求：
（1）點(diǎn)電荷在C處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向
（2）C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．一質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為x=5t-2t2（m），則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s，加速度為-4 m/s2
B．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s，加速度為-2 m/s2
C．質(zhì)點(diǎn)的速度為0時(shí)，所用時(shí)間為2.5 s
D．質(zhì)點(diǎn)在2 s內(nèi)位移的大小為2 m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．關(guān)于摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．滑動(dòng)摩擦力方向總是跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
B．相互壓緊且接觸面褪糙的物體之間一定有摩擦力
C．相互接觸的物體間正壓力增大，靜摩擦力一定增大
D．運(yùn)動(dòng)的物體也可能受到靜摩擦力的作用

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案