8．如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m 帶電小球用絕緣輕繩（不伸縮）懸于O點(diǎn)，平衡時(shí)小球位于A點(diǎn)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=53°，繩長(zhǎng)為l，B、C、D到O點(diǎn)的距離均為l，BD水平，OC豎直．BO=CO=DO=l．
（1）小球帶何種電荷？如小球的電量為Q，則電場(chǎng)強(qiáng)度為多少？
（2）當(dāng)小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，小球做何種運(yùn)動(dòng)？加速度為多少？（計(jì)算結(jié)果可帶根號(hào)，取sin53°=0.8）

分析 （1）根據(jù)小球所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向間的關(guān)系判斷小球的電性；應(yīng)用平衡條件可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度．
（2）根據(jù)小球的受力情況判斷小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，應(yīng)用牛頓第二定律可以求出小球的加速度．

解答 解：（1）由圖示可知，小球受到的電場(chǎng)力水平向右，場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左，則小球帶負(fù)電；
小球靜止在A點(diǎn)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：QE=mgtan53°，解得：E=$\frac{4mg}{5Q}$，方向：水平向左；
（2）小球由D點(diǎn)釋放，小球受重力與電場(chǎng)力作用，小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
由牛頓第二定律得：$\frac{mg}{cos53°}$=ma，解得：a=$\frac{g}{cos53°}$=$\frac{5}{3}$g，方向斜向右下方，與豎直方向加53°角；
答：（1）小球帶負(fù)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：$\frac{4mg}{5Q}$，方向：水平向左；
（2）小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：$\frac{5}{3}$g，方向斜向右下方，與豎直方向加53°角．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了判斷小球的電性、求場(chǎng)強(qiáng)、判斷小球運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、求加速度等問(wèn)題，分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程、分析清楚小球受力情況是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用平衡條件與牛頓第二定律可以解題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．下面各例子中，通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能的是（　�。�
A．太陽(yáng)把地面曬熱
B．剎車時(shí)輪胎變熱
C．氣缸內(nèi)的氣體被壓縮，氣體溫度升高
D．用砂輪磨刀具時(shí)，刀具溫度升高

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

19．如圖a所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1按圖b所示規(guī)律變化（垂直于紙面向外為正）．t=0時(shí)，一比荷為$\frac{q}{m}$=1×105C/kg的帶正電粒子從原點(diǎn)沿y軸正方向射入，速度大小v=3×104m/s，不計(jì)粒子重力．
（1）求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．
（2）求t=$\frac{π}{2}$×10-4s時(shí)帶電粒子的坐標(biāo)．
（3）保持b中磁場(chǎng)不變，再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T，在t=0時(shí)，粒子仍以原來(lái)的速度從原點(diǎn)射入，求粒子回到坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)刻．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

16．如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接可變電阻R，導(dǎo)軌所在空間存在垂直于軌道平面向上B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直于MN、PQ放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，桿最大速度vm與可變電阻R的關(guān)系如圖所示，已知軌距為L(zhǎng)=1m，g=10m/s2，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)．求：
（1）當(dāng)R=0時(shí)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小和電流方向；
（2）金屬桿的阻值r和質(zhì)量m；
（3）若R=2Ω時(shí)，桿從靜止下滑2m達(dá)到最大速度，則此過(guò)程R產(chǎn)生熱量多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

3．電學(xué)中有些儀器經(jīng)常用到下述電子運(yùn)動(dòng)的物理原理．如圖某一水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xoy，x=0和x=L=10cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)．場(chǎng)強(qiáng)E1=1.0×104V/m，x=L和x=3L的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E2=1.0×104V/m，一電子（為了計(jì)算簡(jiǎn)單，比荷取為$\frac{e}{m}$=2×1011C/kg）從直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)的坐標(biāo)原點(diǎn)O以很小的速度沿xoy平面進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，計(jì)算時(shí)不計(jì)此速度．求：電子從O點(diǎn)進(jìn)入到離開(kāi)x=3L處的電場(chǎng)所需的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．如圖所示，a、b、c、d為某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，且ab∥cd、ab⊥bc，bc=cd=2ab=2L，電場(chǎng)線與四邊形所在平面平行．已知φa=16V，φb=20V，φd=4V．一個(gè)質(zhì)子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc夾角為45°，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)，e為質(zhì)子的電量，不計(jì)質(zhì)子的重力，則（　�。�
A．c點(diǎn)電勢(shì)為12V
B．場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向c
C．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為12eV
D．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為$\frac{\sqrt{2}L}{{v}_{0}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)，傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中，一帶電量為+q，質(zhì)量為m的小球，以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度仍為v0，則（　�。�
A．A點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)電勢(shì)低
B．小球在C點(diǎn)的電勢(shì)能小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能
C．AC兩點(diǎn)的電勢(shì)差為$\frac{mgLsinθ}{q}$
D．若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則該場(chǎng)強(qiáng)的最小值是$\frac{mgsinθ}{q}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

17．一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的小油滴以與水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)成60°角的方向進(jìn)入電場(chǎng)，此后，小油滴沿著這個(gè)方向做直線運(yùn)動(dòng)直到離開(kāi)電場(chǎng)．重力加速度為g．
（1）問(wèn)小油滴帶什么電？在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？
（2）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．下列幾組物理量的單位，屬于國(guó)際單位制中基本單位的是（　�。�
A．牛頓、千克B．米、千克C．秒、伏特D．千克、庫(kù)侖

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案