5.如圖所示,光滑絕緣的斜面傾角為37°,一帶有正電的小物塊質(zhì)量為m,電荷量為q,置于斜面上,當(dāng)沿水平方向加如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),帶電小物塊恰好靜止在斜面上,從某時(shí)刻開始,電場(chǎng)強(qiáng)度變化為原來的$\frac{1}{2}$,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
求:(1)原來的電場(chǎng)強(qiáng)度的大;   
(2)物體運(yùn)動(dòng)的加速度;
(3)沿斜面下滑距離為l=6m時(shí)物塊的速度的大。

分析 (1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析,應(yīng)用平衡條件可求出電場(chǎng)力,進(jìn)而求出電場(chǎng)強(qiáng)度.
(2)電場(chǎng)變化后受力分析求出合外力,應(yīng)用牛頓第二定律求解加速度.
(3)沿斜面下滑距離為L(zhǎng)時(shí)物體的速度的大小可由動(dòng)能定理或運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解

解答 解:(1)物體受到的力有重力mg,支持力FN.靜電力F=qE,

qE=mgtan37°
E=$\frac{mgtan37°}{q}=\frac{3mg}{4q}$
(2)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2}$時(shí),物塊在斜面方向有:
mgsinθ-q$\frac{E}{2}$cosθ=ma
代入數(shù)值得:a=3.0 m/s2
方向沿斜面向下.
(3)由動(dòng)能定理,得:mgLsin37°-qE′Lcos37°=$\frac{1}{2}$mv2-0.
解得:v=$\sqrt{6L}$m/s=6 m/s 
答:(1)原來的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為$\frac{3mg}{4q}$;   
(2)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為3.0 m/s2
(3)沿斜面下滑距離為l=6m時(shí)物塊的速度的大小為6m/s

點(diǎn)評(píng) 問題一是平衡條件的應(yīng)用,受力分析后應(yīng)用平衡條件即可;問題二是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是求合力;問題三直接應(yīng)用動(dòng)能定理即可,總體難度不是很大,細(xì)細(xì)分析即可

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

15.下列說法正確的是( 。
A.光的偏振現(xiàn)象可以證明光時(shí)縱波
B.在單縫衍射中縫的寬度d越小,衍射現(xiàn)象越明顯
C.當(dāng)聲源靜止、觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),不能觀察到多普勒效應(yīng)
D.雙縫干涉圖樣中,用紅光做實(shí)驗(yàn)比用紫光做實(shí)驗(yàn)得到的明條紋或暗條紋的間距小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為r,向心加速度大小為a,則下列表達(dá)式不正確的是(  )
A.質(zhì)點(diǎn)的角速度為ω=$\frac{a}{r}$B.t秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為s=$\sqrt{art}$
C.t秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度為 θ=$\sqrt{\frac{a}{r}}$tD.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期為T=2π$\sqrt{\frac{a}{r}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,實(shí)線為某質(zhì)點(diǎn)作平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分,測(cè)得AB,BC間的水平距離為△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m,由此可知質(zhì)點(diǎn)平拋的初速度v0=4m/s,拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為0.8m,豎直距離為0.2m.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具,如圖為質(zhì)譜儀原理示意圖,現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量.氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng).加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.氫的三種同位素氕、氘、氚的電量之比為1:1:1,質(zhì)量之比為1:2:3,它們最后打在照相底片D上,形成a、b、c三條”質(zhì)譜線”.關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的排列順序和a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序,下列判斷正確的是( 。
A.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕
B.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氘、氚、氕
C.a、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕
D.a、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是( 。
A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng),任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C.從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功越小
D.入射光的光強(qiáng)一定時(shí),頻率越高,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.一帶電粒子,沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子的一段徑跡如圖所示,徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧,由于帶電粒子使沿途的空氣電離,粒子的動(dòng)能逐漸減。◣щ姾闪勘3植蛔儯畯膱D中情況可以確定( 。
A.粒子從a到b,帶負(fù)電B.粒子從b到a,帶負(fù)電
C.粒子從a到b,帶正電D.粒子從b到a,帶正電

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,右邊兩輪共軸連接,RA=RC=2R.運(yùn)動(dòng)中皮帶不打滑.則在A、B、C三輪邊緣上各點(diǎn)中運(yùn)動(dòng)的周期TA、TB、TC,線速度vA、vB、vC,角速度ωA、ωB、ωC,各相等的是TB=TC、VA=VB、ωCB

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖,一上端開口,下端封閉,總長(zhǎng)度為l=62cm的細(xì)長(zhǎng)玻璃管,有h=24cm的水銀柱封閉長(zhǎng)l1=32cm的空氣柱,已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg,如果使玻璃管低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)180°,使得開口向下,求在開口向下時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度,封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣.

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