2.如圖所示,在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)O,用一根長為L的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m、帶有電荷量為q的正電荷金屬小球懸掛在O點(diǎn),小球靜止在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,重力加速度為g.求:
(1)勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E.
(2)現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放,小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大。

分析 (1)小球在B點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),對小球進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件即可求解;
(2)對小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中運(yùn)用動能定理即可解題;

解答 解:(1)小球在B點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),對小球進(jìn)行受力分析可知,小球受重力、繩子拉力以及向右的電場力作用,根據(jù)平衡條件得:
F=mgtanθ
由F=Eq可得:
E=$\frac{mgtanθ}{q}$;方向水平向右;
(2)對小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中運(yùn)用動能定理得:
mgL-FL=$\frac{1}{2}$mv2
解得:Vc=$\sqrt{2gL(1-tanθ)}$
答:(1)勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E為$\frac{mgtanθ}{q}$;方向水平向右;
(2)現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放,小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gL(1-tanθ)}$.

點(diǎn)評 本題主要考查了帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題,要注意明確電場的性質(zhì),然后再按照共點(diǎn)力平衡以及動能定理的規(guī)律分析求解即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中,A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起,如圖所示.則在子彈打擊木塊A及彈簧被壓縮的過程中,對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)( 。
A.動量守恒,機(jī)械能不守恒B.動量不守恒,機(jī)械能守恒
C.動量守恒,機(jī)械能守恒D.無法判定動量、機(jī)械能是否守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,虛線為電場中的三個(gè)等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等.一個(gè)電子在A點(diǎn)的電勢能小于其在B點(diǎn)的電勢能,下列說法中正確的是( 。
A.A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的高B.A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的低
C.電子在A點(diǎn)所受的電場力比B點(diǎn)的大D.電子在A點(diǎn)所受的電場力比B點(diǎn)的小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖,在負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場中,有M、N、P、F四點(diǎn),M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),F(xiàn)為MN的中點(diǎn),∠M=30°.M、N、P、F四點(diǎn)的電勢分別用φM、φN、φP、φF表示.已知φMN,φPF,點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi),則( 。
A.φP大于φM
B.點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上
C.連接PF的連線一定在同一等勢面上
D.將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn),電場力做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,B為豎直圓軌道的左端點(diǎn),它和圓心O的連線與豎直方向的夾角為α.一小球在圓軌道左側(cè)的A點(diǎn)以速度v0平拋,恰好沿B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓軌道.已知重力加速度為g,則A、B間的高度h及水平距離xAB為( 。
A.h=$\frac{({v}_{0}tanθ)^{2}}{2g}$B.h=$\frac{{(v}_{0}tanθ)^{2}}{g}$C.xAB=$\frac{{v}_{0}^{2}tanα}{g}$D.xAB=$\frac{2{v}_{0}^{2}tanα}{g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有兩根相互平行、電阻忽略不計(jì)的金屬導(dǎo)軌(足夠長),在導(dǎo)軌間接有阻值分別為R1、R2的兩個(gè)電阻,一根質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置其上,整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)讓金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止開始運(yùn)動,若只閉合開關(guān)S1,金屬棒ab下滑達(dá)到的最大速度為v1;若只閉合開關(guān)S2,金屬棒ab下滑高度為h時(shí)達(dá)到的最大速度為v2,重力加速度為g,求:
(1)金屬棒的電阻r;
(2)在金屬棒ab由靜止開始到達(dá)到最大速度v2的過程中,通過電阻R2的電荷量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,兩個(gè)帶有正電的等量同種點(diǎn)電荷,其連線和連線中垂線的交點(diǎn)為b,a、c為中垂線上的兩點(diǎn),一個(gè)帶正電的粒子從圖中a點(diǎn)沿直線移動到c點(diǎn),則( 。
A.粒子所受電場力一直不變B.電場力對粒子始終不做功
C.a、b、c三點(diǎn)中,b點(diǎn)場強(qiáng)最大D.a、b、c三點(diǎn)中,b點(diǎn)電勢最高

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11.如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測力計(jì)讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計(jì).若輕輕取走盤中的部分砝碼,使總質(zhì)量減少到0.3kg時(shí),將會出現(xiàn)的情況是(g=10m/s2)( 。
A.彈簧測力計(jì)的讀數(shù)將變小B.A所受的摩擦力將變小
C.A所受的摩擦力方向?qū)l(fā)生改變D.A所受的合力將要變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,A、B是兩盞完全相同的白熾燈,L是直流電阻不計(jì)、自感系數(shù)很大的自感線圈,如果斷開電鍵S1,閉合S2,A、B兩燈都能同樣發(fā)光.如果最初S1是閉合的,S2是斷開的.那么不可能出現(xiàn)的情況是( 。
A.剛一閉合S2,A燈就亮,而B燈則延遲一段時(shí)間才亮
B.剛閉合S2時(shí),線圈L中的電流為零
C.閉合S2時(shí),A、B同時(shí)亮,然后A燈更亮,B燈由亮變暗
D.再斷開S2時(shí),A燈立即熄火,B燈先亮一下然后熄滅

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