11.如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿,一端固定于O點(diǎn),桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).桿的另一端連接一質(zhì)量為m的帶正電小球,小球受到的電場(chǎng)力是重力的$\frac{\sqrt{3}}{3}$倍,要使小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度最小為多少?

分析 根據(jù)小球的受力得出等效最高點(diǎn),抓住小球在等效最高點(diǎn)的速度為零,根據(jù)動(dòng)能定理求出小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度.

解答 解:根據(jù)$tanθ=\frac{qE}{mg}=\frac{\sqrt{3}}{3}$知,等效最高點(diǎn)A與圓心的連線與豎直方向的夾角θ=30°,如圖所示,
在等效最高點(diǎn)的最小速度為0,根據(jù)動(dòng)能定理得:$qELsin30°-mgL(1-cos30°)=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$,
解得:vB=$\sqrt{(\frac{4\sqrt{3}}{3}-2)gL}$.
答:小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度最小為$\sqrt{(\frac{4\sqrt{3}}{3}-2)gL}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵確定小球做圓周運(yùn)動(dòng)的等效最高點(diǎn),結(jié)合等效最高點(diǎn)的最小速度,通過(guò)動(dòng)能定理進(jìn)行求解.

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:解答題

4.如圖所示,將平行板電容器極板豎直放置,兩板間距離d=0.1m,電勢(shì)差U=103 V,一個(gè)質(zhì)量m=2×10-4kg,帶正電q=10-7C的小球(球大小可忽略不計(jì)),用L=2.5×10-2m長(zhǎng)的絲線懸于電容器極板間的O點(diǎn).現(xiàn)將小球拉到絲線呈水平伸直的位置A由靜止釋放.假如小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)處時(shí),小球突然與線脫開(kāi),以后發(fā)現(xiàn)小球恰能通過(guò)B 點(diǎn)正下方的C點(diǎn)(C點(diǎn)在電場(chǎng)中),設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與板相碰(g取10m/s2),求:
(1)小球剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)絲線拉力的大。ù藭r(shí)小球未與絲線脫開(kāi))
(2)B、C兩點(diǎn)間的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列說(shuō)法不符合物理學(xué)史實(shí)的是( 。
A.庫(kù)侖通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了庫(kù)侖定律
B.在研究電磁現(xiàn)象時(shí),安培引入了“場(chǎng)”的概念
C.奧斯特最早發(fā)現(xiàn)電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)
D.伽利略通過(guò)理想實(shí)驗(yàn),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.平行厚玻璃板放在空氣中,一束復(fù)色光從玻璃板下表面斜向上射出,變成a、b兩束單色光,如圖所示.對(duì)于a、b兩束光,下面說(shuō)法正確的是( 。
A.玻璃對(duì)a光的折射率較小B.a光在玻璃中的傳播速度較小
C.a光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)D.a光光子的能量較小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)木板,板的右端放一質(zhì)量為m、帶正電荷量為q的絕緣滑塊,滑塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在水平面上方有區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里.開(kāi)始時(shí)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)木板施一水平向右的恒定拉力F=$\frac{1}{2}$μ(m+M)g,使其從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊與木板間的最大靜摩擦力等于兩者間的滑動(dòng)摩擦力.
(1)判斷絕緣塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前,絕緣塊所受摩擦力是否變化?如變化,請(qǐng)說(shuō)明怎樣變化;如不變,請(qǐng)求出摩擦力的值.
(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間絕緣塊開(kāi)始在木板上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)溫度升高、壓強(qiáng)降低時(shí),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.一定從外界吸收熱量
B.有可能既不吸熱也不放熱
C.單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)一定減少
D.單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)可能不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.連接在電池兩極上的平行板電容器,下極板固定并接地,當(dāng)將上極板下移一些時(shí),下列判斷正確的是( 。
A.電容器的電容C變小
B.電容器極板的帶電量Q變小
C.電容器兩極板間的一點(diǎn)P的電勢(shì)φ降低
D.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,所用的電路如圖1所示,一位同學(xué)測(cè)得的6組數(shù)據(jù)如表中所示.

組別I/(A)U/(V)
10.121.37
20.201.32
30.291.26
40.321.18
50.501.10
60.571.05
(1)請(qǐng)根據(jù)電路連接實(shí)物圖.
(2)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖實(shí)3中作出U-I圖線.
(3)根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.45V,根據(jù)圖線得出的電池內(nèi)阻r=0.70Ω.
(4)若不作出圖線,只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù),可利用公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r,這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果,選用第第4組數(shù)據(jù),求得E和r的誤差最大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖甲所示,一個(gè)帶正電的物體m,由靜止開(kāi)始從斜面上A點(diǎn)下滑,滑到水平面BC上的D點(diǎn)停下來(lái).已知物體與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,不計(jì)物體經(jīng)過(guò)B處時(shí)機(jī)械能損失.現(xiàn)在ABC所在空間加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),再次讓物體m由A點(diǎn)靜止開(kāi)始下滑,結(jié)果物體在水平面上的D′點(diǎn)處停下來(lái),如圖乙所示.則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.D′點(diǎn)一定在D點(diǎn)左側(cè)
B.D′點(diǎn)可能在D點(diǎn)右側(cè)
C.D′點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合
D.由于斜面傾角、動(dòng)摩擦因數(shù)及場(chǎng)強(qiáng)大小均未知,故不能確定D′點(diǎn)在D點(diǎn)左側(cè)還是右側(cè)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案