【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),有一長(zhǎng)度L=2.4m的固定絕緣豎直桿ABB點(diǎn)所在的水平面線(xiàn)上方存在著場(chǎng)強(qiáng)大小E1=5×106N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),下方虛線(xiàn)空間存在著場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=E1、方向與豎直方向的夾角α=37°、斜向右上的勻強(qiáng)電場(chǎng),F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.8kg、電荷量q=+2×10-6C的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))套在桿上從A端由靜止釋放后下滑,最后從C點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)E2,此時(shí)速度方向恰好與E2垂直。已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB;

(2)小球在電場(chǎng)E2中的加速度大小和方向,以及小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vC大。

(3)A端釋放到C點(diǎn)離開(kāi)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功。

【答案】(1)6m/s;(2)7.5m/s2,方向水平向右;10m/s;(3)25.6J。

【解析】

(1)小球沿桿下滑過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小為

f=μqE1

則小球沿桿下滑的加速度大小為

由速度位移的關(guān)系式得

vB2=2aL

聯(lián)立解得

vB=6m/s


(2)小球離開(kāi)B點(diǎn)后在勻強(qiáng)電場(chǎng)E2中的受重力、電場(chǎng)力,如圖所示,將電場(chǎng)力分解

qE2cos 37°=8N

恰好與重力mg=8N平衡,小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)E2中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),則加速度大小為:

解得

a=7.5m/s2

方向水平向右
小球過(guò)C點(diǎn)時(shí),將速度分解,有:


(3)C點(diǎn)時(shí)的水平速度

設(shè)從BC的時(shí)間為t,則

vx=a't

解得

BC兩點(diǎn)間的水平距離為

電場(chǎng)力的功

W=qE2sin37°x=25.6J

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,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為6R的金屬條制成的矩形線(xiàn)框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,在水平拉力作用下沿abdc以速度v勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與ab垂直,且與線(xiàn)框接觸良好,不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中(

A.PQ中電流先減小后增大

B.拉力的功率先增大后減小

C.線(xiàn)框消耗的電功率先減小后增大

D.bc邊通過(guò)的電流一直增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的 U”形框架固定在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌之間的距離為L,左端連接一阻值為R的定值電阻,阻值為r、質(zhì)量為m的金屬棒垂直地放在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,F(xiàn)給金屬棒以水平向右的初速度v0,金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的距離為x后停止運(yùn)動(dòng),已知該過(guò)程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,重力加速度為g,忽略導(dǎo)軌的電阻,整個(gè)過(guò)程金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直接觸。則該過(guò)程中( 。

A.磁場(chǎng)對(duì)金屬棒做功為

B.流過(guò)金屬棒的電荷量為

C.整個(gè)過(guò)程因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

D.金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛摩托車(chē)與一輛汽車(chē)在平直的公路上運(yùn)動(dòng),下表是每隔1秒記錄的兩車(chē)的速度值。若兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是(

0

1

2

3

4

摩托車(chē)

18.0

17.5

17.0

16.5

16.0

汽車(chē)

9.8

110

12.2

13.4

14.6

A.t4s開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)兩車(chē)的速度相等B.摩托車(chē)的速度變化快

C.04s內(nèi),摩托車(chē)的平均速度較大D.摩托車(chē)的位移在減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在《探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)中

1)用試觸的方法確定電流方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。如圖(1)所示實(shí)驗(yàn)表明,如果電流從負(fù)接線(xiàn)柱流入指針將向______偏轉(zhuǎn)(填左或右)。

2)觀察如圖(2)所示的線(xiàn)圈繞線(xiàn)方向,若電流從A流入到B流出,從上向下看電流的方向?yàn)?/span>______(填順時(shí)針或逆時(shí)針)。

3)用如圖(3)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,若電流表指針向右偏轉(zhuǎn),則線(xiàn)圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向_______(填向上或向下)。用電流表觀察感應(yīng)電流的方向,然后判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,得到如下實(shí)驗(yàn)記錄。

磁鐵的磁場(chǎng)方向

向下

向下

向上

向上

磁鐵的磁通量的變化

增大

減小

增大

減小

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向

向上

向下

向下

向上

由些得出下列判斷中正確的是_________

A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和磁鐵的磁場(chǎng)方向一定相反

B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和磁鐵的磁場(chǎng)方向一定相同

C.磁通量增大時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和磁鐵的磁場(chǎng)方向一定相反

D.磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和磁鐵的磁場(chǎng)方向一定相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于同一種金屬而言,相同顏色入射光的強(qiáng)度越大,飛出的光電子的最大初動(dòng)能就越大

B.結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定

C.一個(gè)氫原子從的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),最多可以輻射6種不同頻率的光

D.衰變成要經(jīng)過(guò)6衰變和8衰變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示.容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(  )

A. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大

B. 小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低

C. B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直

D. 將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功不同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則,帶有滑輪的方木板豎直放置,為了便于調(diào)節(jié)繩子拉力的方向,滑輪可以安放在木板上的多個(gè)位置:

(1)請(qǐng)把下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)寫(xiě)完整:

①三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質(zhì)量鉤碼,調(diào)整滑輪在木板上的位置,使得系統(tǒng)靜止不動(dòng);

②把一張畫(huà)有等間距同心圓的厚紙,緊貼木板放置在繩子與木板之間,使得圓心位于繩子結(jié)點(diǎn)O處,有足夠多等間距同心圓作為畫(huà)圖助手,這樣做為的是方便作出力的圖示。你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)有必要測(cè)量鉤碼所受的重力大小嗎?答______(選填“有”或“沒(méi)有”,不必說(shuō)明理由);

③記錄三段繩子懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)以及三段繩子的方向;

④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出三段繩子上的拉力、的圖示;

⑤以表示、的線(xiàn)段為鄰邊,畫(huà)出平行四邊形,如果平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)所表示的力與近似______,則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證了力的平行四形定則。

(2)在圖中A、BC三段繩子上分別懸掛了4、5、6個(gè)鉤碼而靜止不動(dòng),圖中、兩段繩子與豎直方向的夾角分別為,如果本實(shí)驗(yàn)是成功的,那么應(yīng)接近于______。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我們都有這樣的經(jīng)驗(yàn),玻璃杯落在水泥地面上會(huì)破碎,而從相同的高度落在地毯上不會(huì)破碎,對(duì)這一現(xiàn)象的解釋?zhuān)_的是( 。

A.玻璃杯落到水泥地面上的動(dòng)量較大

B.玻璃杯落到水泥地面上的沖量較大

C.玻璃杯落到地毯上動(dòng)量的變化量較小

D.玻璃杯落到地毯上,減速時(shí)間較長(zhǎng),受到的沖擊力較小

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同步練習(xí)冊(cè)答案