14.已知空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).為確定其場(chǎng)強(qiáng),先用細(xì)絲線懸掛一個(gè)帶負(fù)電的小球去探測(cè),當(dāng)球在P點(diǎn)靜止后,測(cè)出懸線與豎直方向夾角為37°,如圖所示,小球的質(zhì)量為m=20kg,所帶電荷量為q=0.4C,重力加速度取g=10m/s2,求此勻強(qiáng)電場(chǎng).

分析 對(duì)小球受力分析,運(yùn)用力的合成法作出電場(chǎng)力與重力的合力,根據(jù)平衡條件列式,即可求解.

解答 解:以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力情況,如圖所示:重力G、電場(chǎng)力F和細(xì)線的拉力T.
作出電場(chǎng)力與重力的合力,根據(jù)平衡條件可知該合力與拉力T大小相等、方向相反.
則得:F=mgtanθ=mgtan37°
又F=qE
聯(lián)立得:E=$\frac{mgtan37°}{q}=\frac{20×10×\frac{3}{4}}{0.4}=375$N/C,方向與負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向相反,為水平向左
答:P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是375N/C,方向水平向左.

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電體在電場(chǎng)中平衡問題,當(dāng)作一般的力學(xué)處理即可,關(guān)鍵分析受力情況,作出力圖.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目,當(dāng)跳傘運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上由靜止跳下后,在下落過程中若受到水平風(fēng)力的影響,下列說法正確的是(  )
A.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員可完成更多的空中表演動(dòng)作
B.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越短,有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害
C.運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力大小無關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力大小無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.下列說法正確的是(  )
A.物體機(jī)械能守恒時(shí),一定只受重力和彈力的作用
B.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能一定守恒
C.物體除受重力和彈力外,還受到其它力作用,物體系統(tǒng)的機(jī)械能一定不守恒
D.物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和增大,必定有重力以外的其它力對(duì)物體做功

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)系.實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
A.表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng));B.小車;C.質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè);D.方木塊(備用于墊木板);E.米尺;F.秒表.
(1)實(shí)驗(yàn)過程:
第一步,在保持斜面傾角不變時(shí),探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)中,通過向小車放入鉤碼來改變物體的質(zhì)量,只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用的時(shí)間t,就可以由公式a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$求出a,某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如下表所示:
質(zhì)量
時(shí)間
t次數(shù)
MM+mM+2m
11.421.411.42
21.401.421.39
31.411.381.42
根據(jù)以上信息,我們發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間不改變(填“改變”或“不改變”),經(jīng)過分析得出加速度和質(zhì)量的關(guān)系為無關(guān).
第二步,在物體質(zhì)量不變時(shí),探究加速度與傾角的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長(zhǎng)木板傾角,由于沒有量角器,因此通過測(cè)量出木板頂端到水平面高度h,求出傾角α的正弦值sinα=$\frac{h}{L}$.某同學(xué)記錄了高度h和加速度a的對(duì)應(yīng)值如表:
L(m)1.00
h(m)0.100.200.300.400.50
sinα=$\frac{h}{L}$0.100.200.300.400.50
a(m/s20.971.9502.9253.9104.900
請(qǐng)先在如圖所示的坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖,然后根據(jù)所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.進(jìn)一步分析可知,光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為a=gsinα.
(2)該探究小組所采用的探究方法是控制變量法.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,水平傳送帶以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng).將質(zhì)量為m的物體Q輕輕放在水平傳送帶的左端A處,經(jīng)過t秒后,Q的速度也變?yōu)関,再經(jīng)t秒物體Q到達(dá)傳送帶的右端B處,則(  )
A.前t秒內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng),后t秒內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)
B.前t秒內(nèi)Q的位移與后t秒內(nèi)Q的位移大小之比為1:3
C.Q由傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的平均功率為$\frac{{m{v^2}}}{2t}$
D.Q由傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的平均速度為$\frac{3}{4}$v

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器.當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí),它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶.如圖為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,圖中相鄰的點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流50Hz的電源,則ae段的平均速度為2.19m/s.d點(diǎn)的瞬時(shí)速度約為3.28m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.我國(guó)“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS堪比美國(guó)全球定位系統(tǒng)GPS.已知BDS導(dǎo)航系統(tǒng)某圓 軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為12小時(shí),則此衛(wèi)星與GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中某地球同步衛(wèi)星相比較( 。
A.軌道半徑小B.角速度小C.線速度小D.向心加速度小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.平板車M在水平拉力F控制作用下,始終以v0=4m/s的恒定速度水平向右運(yùn)動(dòng),若在車最右端放一相對(duì)地面初速度為零、可視為質(zhì)點(diǎn)的物體m,則經(jīng)過2s后物體恰好到達(dá)車的正中央,已知車與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2,g=10m/s2.問:
(1)平板車的總長(zhǎng)
(2)m最終能否從平板車上滑落
(3)若平板車M=2kg,m質(zhì)量為1kg,當(dāng)m放在靜止的M上恰好相對(duì)滑行時(shí),拉力F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某同學(xué)為了探究工程車卸載砂石過程的原理,將此過程等價(jià)于粗糙拖斗斜面上放有物塊,此斜面傾角可以調(diào)節(jié),建立如圖所示模型.
(1)當(dāng)斜面傾角為最大值θ時(shí)木塊剛好能在斜面上勻速下滑時(shí),求物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
(2)若下雨天,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(1)問中的兩倍,則工程車為了卸載該物塊可采用瞬間由靜止向前加速的方法,問此種情況下工程車的加速度應(yīng)為多少才能使物塊與斜面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)?

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