【題目】絕緣細(xì)繩的一端固定在天花板上,另一端連接著一個(gè)帶負(fù)電的電量為q、質(zhì)量為m的小球,當(dāng)空間建立足夠大的水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)后,繩穩(wěn)定處于與豎直方向成α=60°角的位置,

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大;
(2)若細(xì)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),讓小球從θ=30°的A點(diǎn)釋放,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)O.王明同學(xué)求解小球運(yùn)動(dòng)速度最大值的等式如下:
據(jù)動(dòng)能定理﹣mgL(cos30°﹣cos60°)+qEL(sin60°﹣sin30°)= mv2﹣0
你認(rèn)為王明同學(xué)求解等式是否正確?(回答“是”或“否”)
(3)若等式正確請(qǐng)求出結(jié)果,若等式不正確,請(qǐng)重新列式并求出正確結(jié)果.

【答案】
(1)解:小球在θ=600角處處于平衡,根據(jù)平衡條件得:Eq=mgtanθ

得:E= =

方向水平向左

答:勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是 ,方向水平向左


(2)解:否


(3)解:因?yàn)樾∏蛟讦?600處處于平衡,因此小球從θ=300的A點(diǎn)釋放,它不會(huì)往A點(diǎn)的左邊運(yùn)動(dòng),而是以θ=600處為中心、以A點(diǎn)為端點(diǎn)來(lái)回?cái)[動(dòng),即小球不會(huì)運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)O.

王明同學(xué)的求解實(shí)際上也不是小球運(yùn)動(dòng)到θ=600的平衡位置處的速度.

平衡位置處的速度的正確求解應(yīng)該是:據(jù)動(dòng)能定理有

qE(Lsin60°﹣Lsin30°)﹣mg(Lcos30°﹣Lcos60°)= mv2

聯(lián)解得:v=( ﹣1)

答:平衡位置處的速度最大是( ﹣1)


【解析】(1)小球穩(wěn)定后,細(xì)絲線跟豎直方向夾角為θ,對(duì)小球進(jìn)行受力,根據(jù)力的合成即可求得電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng).(2)小球在θ=600處處于平衡,因此小球從θ=300的A點(diǎn)釋放,它不會(huì)往A點(diǎn)的左邊運(yùn)動(dòng),而是以θ=600處為中心、以A點(diǎn)為端點(diǎn)來(lái)回?cái)[動(dòng),即小球不會(huì)運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)O.根據(jù)動(dòng)能定理即可解題.

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:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上有一物體,它的左端接連著一輕彈簧,彈簧的另一端固定在墻上.在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)撤去力F后,物體將向右運(yùn)動(dòng),在物體向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減少 B. 物體的機(jī)械能不變

C. 彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增大 D. 物體的動(dòng)能逐漸增大

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【題目】輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置,現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置,此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為θ,在這一過(guò)程中,對(duì)于整個(gè)系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是( )

A.系統(tǒng)的彈性勢(shì)能不變
B.系統(tǒng)的彈性勢(shì)能變小
C.系統(tǒng)的機(jī)械能不變
D.系統(tǒng)的機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在真空中,+Q1Q2為固定在x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷,且Q1=4Q2, ,a、b、cP兩側(cè)的三個(gè)點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是

A. P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)也為零

B. b、c兩點(diǎn)處,一定有電勢(shì)φb>φc且電場(chǎng)強(qiáng)度Eb>Ec

C. 若將一試探電荷+qa點(diǎn)沿x軸移至P點(diǎn),則其電勢(shì)能增加

D. 若將一試探電荷-qa點(diǎn)靜止釋放,則其經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一傳送帶與水平面的夾角為30°,以v0=2m/s的初速度按圖示方向勻加速1s后再做勻速運(yùn)動(dòng),加速時(shí)的加速度為1m/s2 . 現(xiàn)將一質(zhì)量為10kg的質(zhì)點(diǎn)小工件輕放于傳送帶底端皮帶,經(jīng)一段時(shí)間后送到高2m的平臺(tái)上,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ= ,取g=10m/s2 . 求:電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能.

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【題目】如圖所示,質(zhì)量kg、電荷量C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。取。

1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;

2)在t=0時(shí)刻,勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?/span>,方向不變。求在t=0.20s時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做的功;

3)在t=0.20s時(shí)刻突然撤掉電場(chǎng),求帶電微;氐匠霭l(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

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【題目】如所示,a是地球赤道上的一點(diǎn),某時(shí)刻在a的正上方有三顆軌道位于赤道平面的衛(wèi)星b、c、d,各衛(wèi)星的運(yùn)行方向均與地球自轉(zhuǎn)方向相同,圖中已標(biāo)出,其中d是地球同步衛(wèi)星.從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t(已知在t時(shí)間內(nèi)三顆衛(wèi)星都還沒(méi)有運(yùn)行一周),各衛(wèi)星相對(duì)a的位置最接近實(shí)際的是圖中的( )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上,開(kāi)口向上,內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞AB;在AB之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體,平衡時(shí)體積均為V.已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變,重力加速度大小為g,外界大氣壓強(qiáng)為P0,現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣,致使B最終與容器底面接觸.求活塞A移動(dòng)的距離.

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【題目】如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持小車(chē)質(zhì)量不變,平衡摩擦力后,用___________________作為小車(chē)所受合外力,用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測(cè)量,在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出aF關(guān)系圖線(如圖所示)。

①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是__________________________

②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是_______

A.小車(chē)與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D.所用小車(chē)的質(zhì)量太大

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