A. | $\frac{2mg}{tanθ}$ | B. | 3mgtanθ | C. | $\frac{3mg}{tanθ}$ | D. | $\frac{5mg}{tanθ}$ |
分析 小球開始在最右端平衡,說明重力和電場力的合力水平向右,可以將該合力等效為“等效重力”;小球恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求解最左端速度;然后對最低點(diǎn)到最左邊點(diǎn)過程根據(jù)動能定理列式求解最低點(diǎn)速度;在最低點(diǎn),重力和電場力的合力水平向右,細(xì)線的拉力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可.
解答 解:小球在最高點(diǎn)受力平衡,如圖,根據(jù)平衡條件,有:
T=$\frac{mg}{tanθ}$
qE=$\frac{mg}{sinθ}$
電場力與重力的合力水平向右,大小為:
F=$\frac{mg}{tanθ}$;
給小球一豎直向下的瞬時(shí)速度,使小球恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,小球在最左邊位置的速度最小,有:
$\frac{mg}{tanθ}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}$ ①
從最低點(diǎn)到最左邊點(diǎn),根據(jù)動能定理,有:
$\frac{mg}{tanθ}$•R=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$ ②
在最低點(diǎn),根據(jù)牛第二定律,有:
T1=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{R}$ ③
聯(lián)立①②③解得:
T1=$\frac{3mg}{tanθ}$
故選:C.
點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是將重力和電場力的合力等效為“等效重力”,然后可以類比豎直平面內(nèi)的“繩模型”分析,結(jié)合動能定理、牛頓第二定律和向心力公式列式求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 通過調(diào)節(jié)軌道,必須使軌道末端水平 | |
B. | 通過調(diào)節(jié)整個(gè)裝置,使A球離開軌道末端時(shí)與B球從同一高度下落 | |
C. | 每次在軌道上端釋放小球A的位置必須在同一點(diǎn) | |
D. | 每次在軌道上端釋放小球A,必須由靜止釋放 | |
E. | 必須改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn) | |
F. | 換用更加光滑的軌道重做試驗(yàn),結(jié)果會更精確 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 沿軌道I運(yùn)動至P時(shí),需加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ | |
B. | 沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期 | |
C. | 沿軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí),在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度 | |
D. | 在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過程中,萬有引力對其做負(fù)功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 0 | B. | $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$ | ||
C. | $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$ | D. | mv${\;}_{0}^{2}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體的加速度是2m•s-2 | B. | 物體的加速度是4m•s-2 | ||
C. | 物體在第4s內(nèi)的位移是16m | D. | 物體在第3s內(nèi)的位移是14m |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 1s | B. | 2s | C. | 3s | D. | 4s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 將兩燈串聯(lián),接到220V電壓上,A燈功率大于B燈功率 | |
B. | 將兩燈串聯(lián),接到220V電壓上,A燈功率等于B燈功率 | |
C. | 將兩燈并聯(lián),接到220V電壓上,A燈功率大于B燈功率 | |
D. | 將兩燈并聯(lián),接到220V電壓上,A燈功率等于B燈功率 |
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