(12分)用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖絲線與豎直方向成530角,現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳碌笮〔蛔,不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響(重力加速度為g),求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(2)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力.

(1)4mg/3q;(2)0.42mg

解析試題分析:(1)小球帶正電,由平衡條件得:mgtan37°=qE   ①故E=4mg/3q.②
(2)當(dāng)電場(chǎng)方向變成向下后,小球開(kāi)始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng),重力、電場(chǎng)力對(duì)小球做正功.由動(dòng)能定理得:mv2=(mg+qE)l(1-cos53°)    ③
由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí),在最低點(diǎn)時(shí),F(xiàn)=FT-(mg+qE)=
由③④解得:FT=4.2mg.
考點(diǎn):動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)、共點(diǎn)力平衡、靜電場(chǎng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,兩傾角為θ、間距為l的光滑金屬平行軌道,軌道間接有電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。軌道平面處于垂直平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l、電阻為r的導(dǎo)體棒,從軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑距離x時(shí)達(dá)最大速度。則從導(dǎo)體棒開(kāi)始下滑到達(dá)到最大速度的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是

A.導(dǎo)體棒做變加速直線運(yùn)動(dòng)
B.導(dǎo)體棒最大速度
C.通過(guò)導(dǎo)體棒的電量
D.電路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球。現(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球靜止在A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)判斷小球的帶電性質(zhì);
(2)求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(3)若將小球向左拉起至與O點(diǎn)處于同一水平高度且細(xì)繩剛好張緊,將小球由靜止釋放,求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小物塊恰好靜止.重力加速度取g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)水平向右的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的,小物塊的加速度是多大;
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后小物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分) 如圖所示,光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌寬L。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬桿長(zhǎng)也為L(zhǎng),質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為I1時(shí),金屬桿正好能靜止。求:

⑴B至少多大?這時(shí)B的方向如何?
⑵若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上,應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌M、N,電阻不計(jì),相距0.2m,上邊沿導(dǎo)軌垂直方向放一個(gè)質(zhì)量為m=5×10-2kg均為金屬棒ab,ab的電阻為0.5Ω.兩金屬棒一端通過(guò)電阻R和電源相連.電阻R=2Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)源內(nèi)阻r=0.5Ω,如果在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),使ab對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好是零,并使ab處于靜止.(導(dǎo)軌光滑)求所加磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN靜止在水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,導(dǎo)體棒的電阻為R,其余部分及接觸電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)體棒斜向上與水平面的夾角為θ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求軌道對(duì)導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,用等長(zhǎng)的絕緣線分別懸掛兩個(gè)質(zhì)量、電量都相同的帶電小球A和B,兩線上端固定于O點(diǎn),B球固定在O點(diǎn)正下方。當(dāng)A球靜止時(shí),兩懸線的夾角為θ。若某時(shí)刻A球的質(zhì)量減半,同時(shí)電荷量也減半,B球質(zhì)量、電荷量不發(fā)生變化。求此時(shí)兩懸線的夾角是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng),細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m,帶負(fù)電小球,另一端固定在O點(diǎn),把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,然后由靜止釋放,小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成角的位置B時(shí)速度為零。

(1)該小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在A點(diǎn)時(shí)          (大、小)。
(2)小球所受電場(chǎng)力與重力之比為          
(3)小球從A到B過(guò)程中,電場(chǎng)力做功          。
(4)小球從A到B過(guò)程中,最大動(dòng)能為          。

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