5．如圖所示，一帶負(fù)電小球質(zhì)量m=0.4kg，用長度L=1m絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，靜止時懸線與豎直方向成θ角，且θ=37°，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．
（1）求小球所受的電場力的大小F．
（2）若僅將電場強(qiáng)度大小突然減小為原來的$\frac{1}{3}$，求小球擺到最低點(diǎn)時的速度大小．

分析 （1）受力分析，由物體的平衡條件，列式求解
（2）根據(jù)動能定理對運(yùn)動過程列式求解．

解答 解：（1）小球靜止時，根據(jù)平衡條件可得：
F=mgtanθ=0.4×10×tan37°=3N
（2）根據(jù)動能定理可得：
$mgL（1-cosθ）-\frac{1}{3}FLsinθ=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
$0.4×10×1×（1-cos37°）-\frac{1}{3}×3×1×sin37°=\frac{1}{2}×0.4{v}^{2}$
解得：v=1m/s
答：（1）小球所受的電場力的大小為3N．
（2）小球擺到最低點(diǎn)時的速度大小為1m/s．

點(diǎn)評 考查物體的平衡和動能定理．注意受力分析，用動能定理解題，注意每個力的做功情況．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．利用超聲波遇到物體時發(fā)生反射可以測定物體運(yùn)動的有關(guān)物理量，如圖甲所示A和B通過電纜相連，B為超聲波反射和接收一體化裝置，儀器A向B提供超聲波信號并將B接收到的超聲波信號進(jìn)行處理且在屏幕上顯示其波形．現(xiàn)固定B，將它對準(zhǔn)勻速行駛的小車C，使其每隔時間T0發(fā)射短促的超聲波脈沖，如圖乙中幅度較大的波形；B接收到的由小車C反射回來的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中較小的波形．發(fā)射波滯后的時間已在圖中標(biāo)出，其中T和△T為已知量，并已知超聲波在空氣中的速度為v0．根據(jù)上述信息，判斷小車的運(yùn)動方向是遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）波源的方向；小車速度的大小是$\frac{△T{v}_{0}}{2{T}_{0}+△T}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，傾角為θ寬度為L、長為s的光滑傾斜導(dǎo)軌C1D1、C2D2．頂端接有可變電阻，連入電路的阻值為R0，s足夠長，傾斜導(dǎo)軌置于垂直導(dǎo)軌平面斜向左上方的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，C1A1B1、C2A2B2為絕緣軌道，由半徑為R處于豎直平面內(nèi)的光滑半圓環(huán)A1B1、A2B2和粗糙的水平軌道C1A1、C2A2組成，粗糙的水平軌道長為X，整個軌道對稱．在導(dǎo)軌頂端垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒MN，使其從靜止開始自由下滑，不考慮金屬棒MN經(jīng)過接點(diǎn)A、C處時機(jī)械能的損失，整個運(yùn)動過程中金屬棒始終保持水平，水平導(dǎo)軌與金屬棒MN之間的動摩擦因數(shù)為?．則：
（1）金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌CD上運(yùn)動的過程中，第一次達(dá)到C處時速率為多少？
（2）金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌CD上運(yùn)動的過程中，電阻R0上產(chǎn)生的熱量Q為多少？
（3）為了金屬棒MN能到達(dá)光滑半圓環(huán)B點(diǎn)，可變電阻R0應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

13．有一磁感強(qiáng)度B=0.1T的水平勻強(qiáng)磁場，垂直勻強(qiáng)磁場放置一很長的金屬框架，框架上有一導(dǎo)體ab保持與框架邊垂直、由靜止開始下滑．已知ab長0.1m，質(zhì)量為0.1g，電阻為0.1Ω，框架電阻不計(jì)，取g=10m/s2．求：
（1）導(dǎo)體ab下落的最大加速度和最大速度；
（2）導(dǎo)體ab在最大速度時產(chǎn)生的電功率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動，半圓形滑環(huán)的半徑為R，小球在A點(diǎn)時的初速為v0，方向和斜軌平行．整個裝置放在方向豎直向下，強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，斜軌的高為H，試問：
（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時小球在B點(diǎn)對圓環(huán)的壓力為多少？
（2）在H與R滿足什么條件下，小球可以剛好通過半圓環(huán)最高點(diǎn)，這時小球的速度多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，真空中有一勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），電場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)各個方向發(fā)射初動能均為8eV、電荷量+e的粒子，有些粒子會經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn)，其中到達(dá)B點(diǎn)的粒子動能為12eV，達(dá)到C點(diǎn)的粒子電勢能為-4eV（取O點(diǎn)電勢為零）．忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，sin53°=0.8．下列說法正確的是（　　）
A．圓周上A、C兩點(diǎn)的電勢差為16V
B．圓周上B、C兩點(diǎn)的電勢差為-4V
C．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為100V/m
D．當(dāng)某個粒子經(jīng)過圓周上某一位置時，可以具有6eV的電勢能，且同時具有6eV的動能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，光滑絕緣、相互垂直的固定擋板PO、OQ豎直放置于勻強(qiáng)電場E中，場強(qiáng)方向水平向左且垂直于擋板PO．圖中 A、B兩球（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量相同且?guī)N正電荷．當(dāng)A球受豎直向下推力F作用時，A、B兩球均緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時兩球之間的距離為L．若使小球A在推力F作用下沿?fù)醢錚O向O點(diǎn)移動一小段距離后，小球A與B重新處于靜止?fàn)顟B(tài)．在此過程中（　　）
A．OQ對B球的彈力將增大B．A球?qū)球作用的靜電力將減小
C．墻壁PO對A球的彈力不變D．力F將減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．在場強(qiáng)為E的水平向右勻強(qiáng)電場中，有質(zhì)量為m帶電q小球，用長L的細(xì)線懸于O點(diǎn)，重力加速度為g．使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則小球在運(yùn)動過程中的最小速度是$\sqrt{\frac{[（mg）^{2}+（qE）^{2}]L}{m}}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，直徑MN為豎直方向，環(huán)上套有兩個小球A和B，A、B之間用一長為$\sqrt{3}$R的輕桿相連，小球可以沿環(huán)自由滑動，開始時桿處于水平狀態(tài)，已知A的質(zhì)量為m，B球的質(zhì)量為4m，重力加速度為g．
（1）由靜止釋放輕桿，求B球由初始位置到達(dá)N點(diǎn)時的速度大�。�
（2）由靜止釋放輕桿，求B球由初始位置到達(dá)N點(diǎn)的過程中，輕桿對B球所做的功．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案