【題目】某空間存在方向末知的勻強(qiáng)電場,一絕緣輕繩,一端固定在O點(diǎn),另一端與一質(zhì)量為m,電量為+q的帶電小球相連,小球在豎直平面內(nèi)恰好能做完于完整的圓周運(yùn)動(dòng),在下列情況下,小球在最低點(diǎn)所受繩的拉力大小是多少。

1)勻強(qiáng)電場方向豎直向上,大小為

2)勻強(qiáng)電場方向豎直向下,大小為E2=

3)勻強(qiáng)電場方向水平向右且與圓周運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行,大小為E3=

【答案】10212mg331+mg

【解析】1)加方向豎直向上勻強(qiáng)電場時(shí),由于,而且小球在豎直平面內(nèi)恰好能做完于完整的圓周運(yùn)動(dòng),所以小球在最低點(diǎn)時(shí)速度最小為零,因而此時(shí)拉力最小;

2)加方向豎直向下勻強(qiáng)電場時(shí), ,小球在最高點(diǎn)速度最小,有:

小球從A點(diǎn)到最低點(diǎn),由動(dòng)能定理有:

在最低點(diǎn),

聯(lián)產(chǎn)解得繩的拉力為: ;

2)加水平向右的勻強(qiáng)電場時(shí),在等效最高點(diǎn)A點(diǎn)速度最小,如圖所示:

且有 ,則: ,即:

在等效最高點(diǎn)A點(diǎn),有

小球從等效最高點(diǎn)A點(diǎn)到等效最低點(diǎn)B,由動(dòng)能定理有:

在最低點(diǎn) ,聯(lián)立解得。

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:

【題目】如圖所示,有一截面積為的導(dǎo)熱氣缸,氣缸內(nèi)部有一固定支架AB,支架上方有一放氣孔,支架到氣缸底部距離為,活塞置于支架上,開始時(shí)氣缸內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K,壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng),當(dāng)外界溫度緩慢上升至303K時(shí),活塞恰好被整體頂起,氣體由放氣孔放出少許,活塞有回到支架處,氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減為,氣體溫度保持303K不變,整個(gè)過程中封閉氣體均視為理想氣體,已知外界大氣壓強(qiáng)恒為,重力加速度為g,不計(jì)活塞與氣缸的摩擦。求:

(i)活塞的質(zhì)量

(ii)活塞被頂起過程中放出氣體的體積

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(18分)

如圖甲所示,傾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足夠長。一根輕彈簧一端固定在斜面的底端,另一端與質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))接觸,滑塊與彈簧不相連,彈簧處于壓縮狀態(tài)。當(dāng)t=0時(shí)釋放滑塊。在0~0.24s時(shí)間內(nèi),滑塊的加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知彈簧的勁度系數(shù)N/m,當(dāng)t=0.14s時(shí),滑塊的速度v1=2.0m/s。gl0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。彈簧彈性勢能的表達(dá)式為(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量)。求:

1)斜面對(duì)滑塊摩擦力的大小f;

2t=0.14s時(shí)滑塊與出發(fā)點(diǎn)間的距離d;

3)在0~0.44s時(shí)間內(nèi),摩擦力做的功W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電場中的某點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷,其電荷量為q,受到的電場力為F,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為,下列說法正確的是

A. 若移去檢驗(yàn)電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0

B. 若檢驗(yàn)電荷的電荷量變?yōu)?/span>4q,則該點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)?/span>4E

C. 若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?/span>2q,則場中該點(diǎn)的場強(qiáng)大小不變,但方向相反

D. 若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?/span>q,則檢驗(yàn)電荷受的電場力大小不變, 但方向相反

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于近代物理,下列說法錯(cuò)誤的是 ( )

A. 輕核聚變反應(yīng)方程中,X表示電子

B. α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)

C. 分別用紅光和紫光照射金屬鉀表面均有光電子逸出,紫光照射時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能較大

D. 基態(tài)的一個(gè)氫原子吸收一個(gè)光子躍遷到n = 3激發(fā)態(tài)后,可能發(fā)射2種頻率的光子

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)回答下列問題:

(1) 甲同學(xué)先用多用電表電阻擋“× 100”測量標(biāo)有“220V 100W”的白熾燈時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,為了減小測量誤差,下列選項(xiàng)中合理的操作順序?yàn)?/span>________(填寫選項(xiàng)前的字母)。

A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到 “× 1k ”的位置

B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到 “× 10 ”的位置

C.用兩表筆與白熾燈連接好并讀數(shù)

D.將兩表筆短接,進(jìn)行歐姆調(diào)零

(2)若甲同學(xué)為了減小測量誤差,按正確的實(shí)驗(yàn)操作,用多用電表電阻擋測量標(biāo)有“220V 100W”的白熾燈時(shí)指針停在圖1所示的位置,則此白熾燈電阻的測量值為_______Ω。

(3)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)該多用電表“直流50V”擋損壞了,但“直流10V”擋能正常使用。查閱資料知道,電壓擋內(nèi)部原理如圖2所示,表頭A的滿偏電流為1mA。打開多用電表外殼發(fā)現(xiàn)電路板上的電阻R2被燒壞了,則乙同學(xué)應(yīng)用阻值為_______kΩ的電阻替換R2的位置,就可以修好“直流50V”擋。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有人設(shè)計(jì)了一種測溫裝置,其結(jié)構(gòu)如圖所示,玻璃泡A內(nèi)封有一定量的氣體,與A相連的B管插在水銀槽中,管內(nèi)水銀的高度x即可反應(yīng)泡內(nèi)氣體的溫度,即環(huán)境溫度,并可由管B管上的刻度直接讀出.設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可忽略不計(jì).

(1)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下對(duì)B管進(jìn)行溫度刻度(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76mmHg).已知當(dāng)溫度t1=47℃時(shí),管內(nèi)水銀面高度x1=21.4cm,此高度即為0℃的刻度線.問當(dāng)溫度t=27℃的刻度線在x為多少厘米處?

(2)若大氣壓已變?yōu)橄喈?dāng)于75cm高水銀柱的壓強(qiáng),利用該測溫裝置測量溫度時(shí)所得讀數(shù)仍為27℃,問此時(shí)實(shí)際溫度為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm.有一束由相同粒子組成的帶電粒子流從兩板中央平行于板射入,由于重力作用,粒子能落到下板上,已知粒子質(zhì)量為m=2×10-6kg,電荷量q=1×10-8C,電容器的電容C=10-6F.不計(jì)帶電粒子流之間的相互作用,求:

(1)為使第一個(gè)粒子能落在下板中點(diǎn)O到緊靠邊緣的B點(diǎn)之間,粒子入射速度v應(yīng)為多大?

(2)以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少個(gè)落到下極板上?(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源為_____

A.220 V交流電 B.6 V以下交流電

C.220 V直流電 D.6 V以下直流電

(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),打出的紙帶如圖所示,則可大致判斷小車做______(填勻速勻變速)直線運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)?/span>_____________;計(jì)算小車的加速度大小a=________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案