【題目】如圖所示,在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中,有一長度l=0.5m的絕緣輕繩上端固定在O點(diǎn),下端系一質(zhì)量m=1.0×10-2kg、帶電量q=2.0×10-8C的小球(小球的大小可以忽略)在位置B點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時輕繩與豎直方向的夾角α=37,空氣阻力不計,sin37=0.6,cos 37 =0.8,g=10m/s2

1)求該電場場強(qiáng)大;

2)在始終垂直于l的外力作用下將小球從B位置緩慢拉動到細(xì)繩豎直位置的A點(diǎn),求外力對帶電小球做的功;

3B點(diǎn)做一等勢面交電場線于C點(diǎn),論證沿電場線方向電勢φA>φC。

【答案】13.75×106N/C21.25×10-2J3見解析

【解析】1)帶電小球靜止,受到合力等于零,電場力與重力的關(guān)系是

Eq=mgtanα

E=tanα

帶入數(shù)值計算得:E=3.75×106N/C

2)小球在外力作用下從B位置緩慢移動到A位置過程中,根據(jù)動能定理有

WF-Eqlsinα+mg(l-lcosα)=0

WF=qlsinαtanα- mg(l-lcosα)

帶入數(shù)值得:WF=1.25×10-2J

3)設(shè)一帶電量為+q電荷在電場力作用下由A點(diǎn)移動到C點(diǎn),電場力做功為W

W=qUAB=q(φA-φB)

因?yàn)?/span>W>0

所以φA>φC

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20118月深圳大運(yùn)會高爾夫球女子團(tuán)體比賽中,中華臺北隊(duì)獲兩枚金牌,中國女隊(duì)隊(duì)員黎佳韻在個人賽中也有不俗表現(xiàn).隨著人們生活水平的提高,高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂.如圖所示,某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球.由于恒定的水平風(fēng)力的作用,高爾夫球豎直落入距擊球點(diǎn)水平距離為LA穴.則( 。

A. 球被擊出后做平拋運(yùn)動

B. 該球從被擊出到落入A穴所用的時間為

C. 球被擊出時的初速度大小為

D. 球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電子能量分析器主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RARB的同心金屬半球面AB構(gòu)成,AB為電勢值不等的等勢面電勢分別為φAφB,其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N,其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運(yùn)動到達(dá)N板的正中間.忽略電場的邊緣效應(yīng),不考慮電子重力。下列說法中正確的是( )

A. A球面電勢比B球面電勢高

B. 電子在AB間偏轉(zhuǎn)電場中做勻變速運(yùn)動

C. 等勢面C所在處電勢大小為

D. 等勢面C所在處電場強(qiáng)度的大小為E=

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下為某同學(xué)測定某金屬絲的電阻率的部分實(shí)驗(yàn)操作,請完成以下各小題:

1)他用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如下左圖所示,其讀數(shù)為________mm。

2)他用伏安法測金屬絲的電阻Rx,其電路如上右圖所示。如圖是實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)電路圖,補(bǔ)充完成如圖中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞__________

3他在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,并描繪出U-I圖線,如圖所示。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=________ (保留兩位有效數(shù)字)。

4考慮電壓表、電流表的內(nèi)阻,本次實(shí)驗(yàn)所測電阻值_____(填大于小于)真實(shí)值

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某山地自行車有六個飛輪和三個鏈輪,鏈輪(與腳踏同軸)和飛輪(與后輪同軸)的齒數(shù)如下表所示,前后輪半徑為30cm,某人腳踩踏板做勻速圓周運(yùn)動的角速度是4 rad/s,則人騎自行車的最大速度為

名稱

鏈輪

飛輪

齒數(shù)

48

35

28

15

16

18

21

24

28

A. 7.68m/s B. 3.84m/s

C. 2.4m/s D. 1.2m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】示波器的核心部件是示波管,其內(nèi)部抽成真空,圖17是它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化原理圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。熾熱的金屬絲可以連續(xù)發(fā)射電子,電子質(zhì)量為m,電荷量為e。發(fā)射出的電子由靜止經(jīng)電壓U1加速后,從金屬板的小孔O射出,沿OO進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上。偏轉(zhuǎn)電場是由兩個平行的相同金屬極板M、N組成,已知極板的長度為l,兩板間的距離為d,極板間電壓為U2,偏轉(zhuǎn)電場極板的右端到熒光屏的距離為L。不計電子受到的重力和電子之間的相互作用。

1)求電子從小孔O穿出時的速度大小v0

2)求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y;

3若將極板M、N間所加的直流電壓U2改為交變電壓u=Umsint,電子穿過偏轉(zhuǎn)電場的時間遠(yuǎn)小于交流電的周期T,且電子能全部打到熒光屏上,求電子打在熒光屏內(nèi)范圍的長度s。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,EOF 為空間一勻強(qiáng)磁場的邊界,其中 , ,且 , 為∠EOF的角平分線, 間的距離為L;磁場方向垂直于紙面向里,一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿 方向勻速通過磁場,t=0時刻恰好位于圖示位置,規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向?yàn)檎,則感應(yīng)電流i隨時間t的關(guān)系圖線可能正確的是

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從兩個波源發(fā)出的兩列振幅均為A、頻率均為4Hz的簡諧橫波,分別沿x軸正、負(fù)方向傳播,在某一時刻到達(dá)B、E點(diǎn),如圖中實(shí)線、虛線所示。兩列波的波速均為10m/s,下列說法正確的是

A. 質(zhì)點(diǎn)P此時在向左運(yùn)動

B. 此時質(zhì)點(diǎn)P、O橫坐標(biāo)的差為

C. 質(zhì)點(diǎn)P、O開始振動的時刻之差為

D. 再經(jīng)過1/4個周期時,D質(zhì)點(diǎn)縱坐標(biāo)為2A

E. 同時有兩列波經(jīng)過C質(zhì)點(diǎn)時,C保持靜止

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2009年5月,航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn),如圖,則下列關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動,下列說法中正確的有(  )

A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度

B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度

C. 在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期

D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案