(10分)如圖所示,一長為L的細(xì)線上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于一水平向右的勻強(qiáng)電場E中,當(dāng)細(xì)線偏角為θ=450時(shí),小球處于平衡狀態(tài),

試問:(1)小球的帶電荷量q多大?
(2)若細(xì)線的偏角θ從450增加到900,然后由靜止釋放小球,細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)小球速度?該位置繩子對球的拉力為多少?
解(1)q ="mg/E" (2) T=mg

試題分析:
(1)小球在電場中受到重力、電場力和細(xì)線的拉力而處于平衡狀態(tài).根據(jù)細(xì)線偏離的方向,分析電場力方向,確定小球的電性.
(2)根據(jù)平衡條件和電場力公式F=qE,列方程求出小球所帶的電量.
(3)將細(xì)線的偏角由θ從450增加到900,由靜止開始釋放后,根據(jù)動(dòng)能定理求出小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)的速度,再由牛頓第二定律求出繩上的拉力.
解(1)mg=qE    3分
q ="mg/E"
(2)釋放后  mgl-qEl= mv2/2-0 
V =0       4分
T-mg=mv2/l  3分
T=mg
點(diǎn)評:本題整合了物體的平衡、牛頓第二定律和動(dòng)能定理等多個(gè)規(guī)律,分析受力是基礎(chǔ),要培養(yǎng)分析受力情況、作力圖的習(xí)慣.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中分布著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在第四象限中分布著方向向里垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶正電微粒,在A點(diǎn)(0,3)以初速度υ0=120m/s平行x軸射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進(jìn)入磁場,又從磁場進(jìn)入電場,并且先后只通過x軸上的P點(diǎn)(6,0)和Q點(diǎn)(8,0)各一次。已知該微粒的比荷為=102C/kg,微粒重力不計(jì)。

求:
(1)微粒從AP所經(jīng)歷的時(shí)間和加速度的大;
(2)求出微粒到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角;
(3)電場強(qiáng)度E和磁感強(qiáng)度B的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示的裝置,左半部為速度選擇器,右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場.一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器,能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子,又沿著與電場垂直的方向,立即進(jìn)入場強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場,最后打在照相底片D上.已知同位素離子的電荷量為q(q>0),速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場,照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L,忽略重力的影響.
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大;
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向飛行的距離為x,求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0B0、E、qmL表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

M、N為兩塊水平放置的平行金屬板,距平行板右端L處有豎直屏,平行板長、板間距均為L,板間電壓恒定。一帶電粒子(重力不計(jì))以平行于板的初速度v0沿兩板中線進(jìn)入電場,粒子在屏上的落點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為,當(dāng)分布均勻的大量上述粒子均以平行于板的初速度v0從MN板左端各位置進(jìn)入電場(忽略粒子間作用力),下列結(jié)論正確的是(      )
+
A.有的粒子能到達(dá)屏上
B.有的粒子能到達(dá)屏上
C.有的粒子能到達(dá)屏上
D.有的粒子能到達(dá)屏上

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一平面直角坐標(biāo)系xoy,第一、四象限內(nèi)存在大小相等方向相反且平行于y軸的勻強(qiáng)電場。在第四象限內(nèi)某點(diǎn)固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q(假設(shè)該點(diǎn)電荷對第一象限內(nèi)的電場無影響),F(xiàn)有一質(zhì)量為m=9×10-4kg,帶電量為 q=3×10-12C的帶電微粒從y軸上A 點(diǎn)(y=0.9cm)以初速度v0=0.8m/s垂直y軸射入第一象限經(jīng)x軸上的B點(diǎn)進(jìn)入第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且軌跡與y軸相切(圖中A、B及點(diǎn)電荷Q的位置均未標(biāo)出)。不考慮以后的運(yùn)動(dòng)。(重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9.0×109Nm/C2、,、sin37°=0.6,cos37°=0.8)

試求:(1)點(diǎn)電荷通過B的速度(要求畫出帶點(diǎn)微粒運(yùn)動(dòng)軌跡)
(2)點(diǎn)電荷Q的電荷量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

兩平行金屬板A、B水平放置,一個(gè)質(zhì)量為m=5×10-6kg的帶電微粒以v0=2m/s的水平速度從兩板正中位置射入電場,如圖所示,A、B 間距為d=4cm,板長L= 10cm. (g取10m/s2
(1)當(dāng)A、B間電壓UAB=1.0×103V時(shí),微粒恰好不發(fā)生偏轉(zhuǎn),求該微粒的電性和電荷量;
(2)令B板接地,要使該微粒能穿過電場,求A板的電勢。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場中的三個(gè)等勢面,它們的電勢分別為abc,,一帶電粒子(不計(jì)重力)射入電場中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示,由圖可知
A.粒子從K到L的過程中,靜電力做負(fù)功
B.粒子從L到M的過程中,靜電力先做正功后做負(fù)功
C.粒子從K到L的過程中,電勢能增加
D.粒子從L到M的過程中,動(dòng)能先增加后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有三個(gè)質(zhì)量相等,分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球,從同一位置以相同速度v0先后射入豎直方向的勻強(qiáng)電場中,它們落在正極板的位置如圖所示,則下列說法中正確的是(    )
A.小球A帶正電,小球B不帶電,小球C帶負(fù)電
B.三個(gè)小球在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
C.三個(gè)小球的加速度aA>aB>aC
D.三個(gè)小球到達(dá)正極板的動(dòng)能EkA>EkB>EkC

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)(提前進(jìn)度的做)如圖所示,質(zhì)量m=5×10-8kg的帶電微粒,以速度V0=2m/s的速度從水平放置的平行板A,B的中央水平飛入電場,已知金屬板長L=0.1m,板間距離d=2×10-2m,當(dāng)UAB=1000V時(shí),帶電微粒恰好沿直線穿過電場。求:①微粒的電量;②若兩板間的電勢差可調(diào),要使微粒能從兩板間飛出,UAB的變化范圍是多少?(取g=10m/s2)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案