如圖9-3-9，水平放置的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng).一根長(zhǎng)l的絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球.小球原來靜止在C點(diǎn).當(dāng)給小球一個(gè)水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若將兩板間的電壓增大為原來的3倍，求：要使小球從C點(diǎn)開始在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，至少要給小球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在小球運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大？

圖9-3-9

解析：根據(jù)已知條件，原來小球受到的電場(chǎng)力和重力大小相等，增大電壓后電場(chǎng)力是重力的3倍.在C點(diǎn)，最小速度對(duì)應(yīng)最小的向心力，這時(shí)細(xì)繩的拉力為零，合力為2mg，可求得速度為v=，因此給小球的最小沖量為I=m.在最高點(diǎn)D小球受到的拉力最大.從C到D對(duì)小球用動(dòng)能定理：2mg·2l=mvD2-mvC2，在D點(diǎn)F-2mg=，解得F=12mg.

答案：m       12mg


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為B，在x＜0的空間內(nèi)還有沿x負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴經(jīng)圖中M（-a，0）點(diǎn)（a＞0），沿著與水平方向成α角斜向下作直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入x＞0區(qū)域，求：
（1）油滴帶什么電荷？油滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說明理由；
（2）油滴在M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大��；
（3）油滴進(jìn)入x＞O區(qū)域，若能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)（在圖9中未標(biāo)出），油滴在N點(diǎn)時(shí)速度大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

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Ⅰ．某同學(xué)做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用一條橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功記為W，當(dāng)用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．實(shí)驗(yàn)中木板水平放置，小車在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是
 

A．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
B．橡皮筋恰好恢復(fù)原長(zhǎng)
C．小車恰好運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處
D．小車已超過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
Ⅱ．探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一，有同學(xué)通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與哪些因素有關(guān)．他以圓形砂輪為研究對(duì)象，研究其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與質(zhì)量、半徑、角速度的具體關(guān)系．砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺子與砂輪間的摩擦力大小恒為
10
π
牛（不計(jì)轉(zhuǎn)軸與砂輪的摩擦），分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同的角速度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)如下表所示：
（1）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為
 
（比例系數(shù)用k表示）．
（2）以上實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了物理學(xué)中的一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)方法是
 
．
半徑r/cm 質(zhì)量m/kg 角速度ω（rad/s） 圈數(shù) 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek/J
4 1 2 8
4 1 3 18
4 1 4 32
4 2 2 16
4 3 2 24
4 4 2 32
8 1 2 16
12 1 2 24
16 1 2 32
Ⅲ．測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖2所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．
（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使
 
．
（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)
μ=
 
．
（3）如圖3為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=
 
 m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年安徽省蚌埠二中高三（上）月考物理試卷（12月份）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為B，在x＜0的空間內(nèi)還有沿x負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴經(jīng)圖中M（-a，0）點(diǎn)（a＞0），沿著與水平方向成α角斜向下作直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入x＞0區(qū)域，求：
（1）油滴帶什么電荷？油滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說明理由；
（2）油滴在M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大��；
（3）油滴進(jìn)入x＞O區(qū)域，若能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)（在圖9中未標(biāo)出），油滴在N點(diǎn)時(shí)速度大小是多少？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年江西省南昌市八一中學(xué)高三（上）第四次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為B，在x＜0的空間內(nèi)還有沿x負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴經(jīng)圖中M（-a，0）點(diǎn)（a＞0），沿著與水平方向成α角斜向下作直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入x＞0區(qū)域，求：
（1）油滴帶什么電荷？油滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說明理由；
（2）油滴在M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大小；
（3）油滴進(jìn)入x＞O區(qū)域，若能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)（在圖9中未標(biāo)出），油滴在N點(diǎn)時(shí)速度大小是多少？

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