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12.如圖所示,一質(zhì)量為m帶正電的小球,用長為L的絕緣細線懸掛于O點,處于一水平方向的勻強電場中,靜止時細線右偏與豎直方向成45°角,位于圖中的P點.重力加速度為g.求:
(1)小球所受到的電場力為多大?
(2)如將小球向右拉緊至與O點等高的A點由靜止釋放,則當小球擺至P點時,其電勢能如何變化?變化了多少?
(3)由第2問求小球擺至P點時,繩子對小球的拉力是多大?

分析 (1)小球靜止在P點時,受到重力、電場力和線的拉力,根據(jù)力平衡求解電場力的大�。�
(2)將小球向右拉緊至與O點等高的A點由靜止釋放,電場力做負功,小球的電勢能增加.求出小球克服電場力做功,從而求解.
(3)小球從A到P做圓周運動,根據(jù)動能定理求得P點的速度,再根據(jù)動能定理,結合牛頓第二定律,求得P點處繩子的拉力大�。�

解答 解:(1)小球靜止在P點時由平衡條件得:
tan45°=Fmg
解得:F=mg
(2)小球從A到P的過程中,電場力做負功,故其電勢能增加,則小球克服電場力做功為:
W=FL(1-cos45°)=222mgL
其電勢能增加為:△EP=△W=222mgL
(3)小球從A到P做圓周運動,根據(jù)動能定理得:
12mvP2-0=mgLsin45°-mgL (1-sin45°)  
解得:vP=221gL,
根據(jù)牛頓第二定律,則有:T-2mg=mv2PL
由上式聯(lián)立,解得:T=322mg
答:(1)小球所受到的電場力為mg;
(2)如將小球向右拉緊至與O點等高的A點由靜止釋放,則當小球擺至P點時,其電勢能增加,變化了222mgL
(3)由第2問求小球擺至P點時,繩子對小球的拉力是 322mg

點評 本題是力平衡與動能定理的綜合應用,及牛頓第二定律的運用,其基礎是分析物體的受力情況和運動情況.同時對于第(3)問球受到電場力與重力的合力是恒定,可等效成一個力.

練習冊系列答案
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14.如圖所示,勻強電場方向沿x軸的正方向,場強為E.在A(d,0)點有一個靜止的中性微粒,由于內(nèi)部作用,某一時刻突然分裂成兩個質(zhì)量均為m的帶電微粒,其中電荷量為-q(q約定為正值)的微粒1沿y軸負方向運動,經(jīng)過一段時間到達B(0,-d)點.不計重力和分裂后兩微粒間的作用.試求:
(1)分裂時微粒1的速度;
(2)微粒1由A點到B點的速度偏轉(zhuǎn)角;
(3)分裂時另一微粒的速度;
(4)當微粒1到達(0,-d)點時,兩微粒間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.某人造地球衛(wèi)星繞地球鑄勻速圓周運動,實施變軌后衛(wèi)星的線速度減小到原來的12,此時衛(wèi)星仍做勻速圓周運動,則( �。�
A.衛(wèi)星的向心加速度減小到原來的14
B.衛(wèi)星的角速度減小到原來的12
C.衛(wèi)星的周期增大到原來的8倍
D.衛(wèi)星圓周運動半徑增大到原來的2倍

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20.經(jīng)驗豐富的司機總結了一個安全距離標準,在高速公路上,車速為80km/h,安全距離為80m,車速為90km/h,安全距離為90m,以此類推,現(xiàn)有一輛客車以大小v0=90km/h的速度行駛,剎車時客車加速度大小a=5m/s2,通常情況下司機從發(fā)現(xiàn)險情到汽車系統(tǒng)開始剎車的反應時間t=0.5s.
(1)若客車司機發(fā)現(xiàn)前車因故突然停車,則從發(fā)現(xiàn)險情到客車停止運動,該客車通過的最短路程多大?并說明按經(jīng)驗,車距保持90m是否可行?
(2)若客車司機在疲勞駕駛的情況下,突然發(fā)現(xiàn)正前方向xs=40m處有一列貨車正以v1=36km/h的速度同向勻速前進,于是立即采取剎車措施,問兩車是否會相撞?已知疲勞駕駛情況下的反應時間增為t=1.5s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

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A.聚變反應的核反應方程是411H→42He
B.核聚變反應也叫鏈式反應
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A.n可能為1.2B.n可能為2C.t可能為32rcD.t可能為33rc

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4.下列說法中正確的是( �。�
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1.關于開普勒第三定律r3T2=k,下列說法正確的是( �。�
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D.式中k,對所有行星或衛(wèi)星都相等

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(1)金屬棒ab做什么運動?
(2)金屬棒的最大速度是多少?
(3)金屬棒達到最大速度時回路中的電流多大?

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