如圖1-3-21所示，足夠長的絕緣細(xì)桿位于豎直平面內(nèi)，桿與水平方向成30°角傾斜放置，質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的小環(huán)套在絕緣桿上，環(huán)可沿桿無摩擦滑動(dòng).當(dāng)環(huán)從A點(diǎn)無初速地釋放后，運(yùn)動(dòng)距離為L時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，且恰好進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中，再運(yùn)動(dòng)距離L后到達(dá)C點(diǎn)且開始向上滑行.求：

圖1-3-21

(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E；

(2)小環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期.

解：(1)依題意知：帶電小環(huán)在A點(diǎn)和C點(diǎn)的速度均為零，由A點(diǎn)到C點(diǎn)過程中重力對其做正功，電場力對其做負(fù)功.根據(jù)動(dòng)能定理mg2Lsin30°－EqLcos30°=0

得：E=.

(2)帶電小環(huán)在A點(diǎn)速度大小和C點(diǎn)速度大小相等，而AB段和BC段位移大小相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可推理知，帶點(diǎn)小環(huán)在AB段和BC段做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等.

即a=gsin30°

vB2=2Lgsin30°

因此粒子在AB段和BC段中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：tAB=tBC=粒子運(yùn)動(dòng)周期為：T=4tAB=8.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1-3-21所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷，在電場力作用下以恒定的速率v0經(jīng)過同一圓弧上的A、B、C三點(diǎn)，已知測得弧長AC＝s，從A到C速度方向轉(zhuǎn)過θ角.求A、B、C三點(diǎn)場強(qiáng)的大小是多少.并分析這個(gè)電場是什么性質(zhì)的電荷所激發(fā)的電場，求出場源電荷的電荷量是多少.

圖1-3-21

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如圖4-3-21所示，質(zhì)量為M的滑塊B套在光滑的水平桿上可自由滑動(dòng)，質(zhì)量為m的小球A用一長為L的輕桿與B上的O點(diǎn)相連接，輕桿在水平位置，可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).

圖4-3-21

（1）若固定滑塊B，給小球A一豎直向上的初速度，使輕桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過90°，則小球初速度的最小值是多少?

（2）若M=2m，不固定滑塊B，給小球A一豎直向上的初速度v0，則當(dāng)輕桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過90°，A球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，B的速度為多大?

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如圖1-3-21所示為小天鵝電磁爐的結(jié)構(gòu)，它是根據(jù)渦流原理加熱的，根據(jù)調(diào)查了解，電磁爐與一般烹飪灶具比較，具有哪些優(yōu)點(diǎn)?

圖1-3-21

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在同一電場中的A、B、C三點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時(shí)，測得的檢驗(yàn)電荷的電荷量和它所受電場力的函數(shù)圖象如圖1-3-21所示，則此三點(diǎn)的場強(qiáng)大小EA、EB、EC的關(guān)系是（    ）

圖1-3-21

A．EA＞EB＞EC                                B．EB＞EA＞EC

C．EC＞ EA＞EB                              D．EA＞EC＞EB

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