分)如圖所示,空間存在著強(qiáng)度E=方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),一端拴著質(zhì)量m、電荷量q的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力;
(3)從斷線開(kāi)始計(jì)時(shí),在t=時(shí)刻小球與O點(diǎn)的距離。
(1);(2)6mg;(3)

試題分析:
(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,只有重力和電場(chǎng)力做功,彈力不做功。對(duì)該過(guò)程由動(dòng)能定理有,
    ①          (2分)
解得            (1分)
(2)在最高點(diǎn),小球受三個(gè)力作用,重力,電場(chǎng)力和細(xì)線的拉力,由向心力公式得,
    ②(2分)
解得,T=6mg(1分)
(2)小球在細(xì)線斷裂后,帶電小球做類平拋運(yùn)動(dòng),合力豎直向上的,在豎直方向的加速度設(shè)為a,則
      ③(2分)
小球在t時(shí)刻
        (1分)
       (1分)
小球與O點(diǎn)的距離
     (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出,其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示.小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上,M為軌跡的最高點(diǎn).小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0J,在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0J,不計(jì)空氣的阻力.求:

(1)小球水平位移x1與x2的比值;
(2)小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB;
(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中最小動(dòng)能Ekmin.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在一個(gè)大小為V/m,方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一個(gè)小物塊,質(zhì)量為80g,帶正電荷,與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,在水平軌道的末端處,連接一個(gè)光滑的半圓形軌道,半徑為40cm,取10m/s2,求:

(1)若小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn),那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個(gè)位置釋放?
(2)如果在第(1)問(wèn)的位置釋放小物塊,當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到(軌道中點(diǎn))點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示P和Q為兩平行金屬板,PQ兩極板間電壓為U,保持不變。在P板附近有一電子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng),關(guān)于電子到達(dá)Q板時(shí)的速率,下列說(shuō)法正確的是:(  )
A.兩板間距離越大,加速時(shí)間越長(zhǎng),獲得的速率就越大
B.兩板間距離越小,加速度越大,獲得的速率就越大
C.與兩板間距離無(wú)關(guān),僅與加速電壓U有關(guān)
D.以上說(shuō)法都不正確

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道是光滑的,軌道所在空間存在水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球,設(shè)A、B間的距離為S。已知小球受到的電場(chǎng)力大小等于小球重力的3/4倍,C點(diǎn)為圓形軌道上與圓心O的等高點(diǎn)。(重力加速度為g)

(1)若S=2R,求小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大;
(2)為使小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng),求S的值。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏,F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中,v0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O。試求:

(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間;
(2)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離;
(3)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從距離地面高為h處以一定的初速度水平拋出,在距拋出點(diǎn)水平距離L處,有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管,管的上口距離地面h/2.為使小球能無(wú)碰撞的通過(guò)管子,可以在管口上方的整個(gè)區(qū)域內(nèi)加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖,則下列說(shuō)法中正確的是
A.所加電場(chǎng)方向應(yīng)該水平向左
B.小球平拋的水平初速度大小為
C.所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為
D.小球落地的動(dòng)能為mgh+

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

帶電粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為q,它僅在電場(chǎng)力作用下,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),速度從vA變到vB,則下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB的說(shuō)法中正確的是(   )
A.只有電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),才能求出UAB
B.如果電場(chǎng)是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),不可以求出UAB
C.無(wú)論什么樣的電場(chǎng),都可能求出UAB
D.條件不足,無(wú)法求出UAB

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成,AB和BCD相切于B點(diǎn),CD連線是圓軌道豎直方向的直徑(C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)),已知?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下,用力傳感器測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力為F,并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象,取。求:

(1)滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑;
(2)是否存在某個(gè)H值,使得滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)。若存在,請(qǐng)求出H值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。

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