【題目】一條長為l的細(xì)線上端固定在O點(diǎn),下端系一個質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于一個很大的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度為E,方向水平向右,已知小球在B點(diǎn)時平衡,細(xì)線與豎直線的夾角為α,求

(1)當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為多大時,才能使小球由靜止釋放后,細(xì)線到豎直位置時,小球的速度恰好為零。

(2)當(dāng)細(xì)線與豎直方向成α角時,至少要給小球一個多大的速度,才能使小球做圓周運(yùn)動?

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)小球在B點(diǎn)受力平衡,由平衡條件有

由此可得:

設(shè)小球由C點(diǎn)(細(xì)線與豎直線夾角)運(yùn)動至最低點(diǎn)A時速度恰好為零,

根據(jù)能量守恒得

①,②解得

(2)繩系小球在復(fù)合場中做圓周運(yùn)動的條件與在重力場中類似,只不過其等效最高點(diǎn)D,“最低點(diǎn)B,

等效重力加速度(或叫做復(fù)合場強(qiáng)度)為

要使小球能做完整的圓周運(yùn)動在D點(diǎn)的速度最小值需滿足:

又:

由此可解得

給小球施加的沖量至少應(yīng)為

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,兩帶電平行板AB間的電場為勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=4.0×102V/m,兩板相距d=16cm,板長L=30cm.一帶電量q=1.0×10 16C、質(zhì)量m=1.0×10 22㎏的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場后向著B板偏轉(zhuǎn),不計帶電粒子所受重力,求:

1)粒子帶何種電荷?

2)要使粒子恰好能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v0為多大?

3)粒子飛出電場時速度與水平方向的夾角為多大?

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【題目】20171229日上午,蕪湖高空墜物致人死亡案宣判81戶業(yè)主及物業(yè)共賠償50余萬元。關(guān)于高空墜物立法,已經(jīng)迫在眉睫。物業(yè)管理部門常常告誡居民不要在沒有護(hù)欄的窗臺上放置花盆之類的重物,以免發(fā)生高空墜物傷人事件。假設(shè)一只花盆從10(距地面高度約為h=30m)的窗臺上靜止墜下,忽略空氣阻力。已知花盆的質(zhì)量m=2kg,重力加速度g10m/s2,求:

(1)在花盆下落到地面的過程中,重力對花盆做的功W;

(2)花盆下落2s末時重力的瞬時功率;

(3)花盆下落第2s內(nèi)重力的平均功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c為三個物體運(yùn)動的x-t圖象,則下列說法中正確的是( 。

A. a、c兩物體在時刻相遇,b、c出發(fā)點(diǎn)相同

B. a先做加速運(yùn)動,后做減速運(yùn)動

C. 時刻c物體的速度為

D. ab早出發(fā);c物體做曲線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一個用折射率n=2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖,其中∠A=C=90°,B=60°。現(xiàn)有一條垂直入射到棱鏡的AB面上。下列說法正確的是(

A. AB邊可能無光線射出

B. AD邊一定無光線射出

C. DC邊一定無光線射出

D. BC邊一定無光線射出

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為α的斜面體A置于粗糙水平面上,物塊B置于斜面上,已知A、B的質(zhì)量分別為M、m,它們之間的動摩擦因數(shù)為μ=tanα.現(xiàn)給B一平行于斜面向下的恒定的推力F,使B沿斜面向下運(yùn)動,A始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法正確的是(  )

A. 無論F的大小如何,B一定加速下滑

B. B運(yùn)動的加速度大小為

C. 水平面對A一定有摩擦力,摩擦力方向水平向右

D. 水平面對A的支持力總是與A、B的總重力大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時,因無電源和電流表,他利用同一金屬塊兩端分別浸在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢來代替電源,用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流,具體做法是:在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方,平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線,當(dāng)該導(dǎo)線中通過電流時,小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn);當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I時,小磁針偏轉(zhuǎn)了30,則當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)60時,通過該直導(dǎo)線的電流為(已知直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比,忽略小磁針大小的影響)( )

A. 2I B. 3I C. I D.

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【題目】如圖,在絕緣光滑水平面上C點(diǎn)固定一個正的點(diǎn)電荷甲,另一個帶負(fù)電的小球乙僅受甲的庫侖力作用沿橢圓軌道I運(yùn)動(甲、乙均可視為質(zhì)點(diǎn)),C點(diǎn)是橢圓軌道的其中一個焦點(diǎn)。小球乙在某一時刻經(jīng)過A點(diǎn)時因速度大小突然發(fā)生改變(電量不變)而進(jìn)入以C為圓心的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動,以下說法正確的是

A. 在甲電荷的電場中,軌道I上的各點(diǎn),D點(diǎn)的電勢最高

B. 乙球在軌道I運(yùn)動時,經(jīng)過D點(diǎn)時系統(tǒng)的電勢能最大

C. 乙球在兩個軌道運(yùn)動時,經(jīng)過A點(diǎn)的加速度大小相等

D. 乙球從軌道I進(jìn)入軌道運(yùn)動時,系統(tǒng)的總能量減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一塊質(zhì)量為M、長為l的勻質(zhì)板放在很長的水平桌面上,板的左端有一質(zhì)量為m的物塊,物塊上連接一根很長的細(xì)繩,細(xì)繩跨過位于桌面邊緣的定滑輪并與桌面平行,某人以恒定的速度v向下拉繩,物塊最多只能到達(dá)板的中點(diǎn),且此時板的右端距離桌邊定滑輪足夠遠(yuǎn).求:

(1)若板與桌面間光滑,物塊與板的動摩擦因數(shù)及物塊剛到達(dá)板的中點(diǎn)時板的位移.

(2)若板與桌面間有摩擦,為使物塊能到達(dá)板右端,板與桌面的動摩擦因數(shù)的范圍.

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