在豎直平面內(nèi)固定一半徑為的金屬細(xì)圓環(huán),質(zhì)量為的金屬小球(視為質(zhì)點(diǎn))通過長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線懸掛在圓環(huán)的最高點(diǎn).當(dāng)圓環(huán)、小球都帶有相同的電荷量(未知)時(shí),發(fā)現(xiàn)小球在垂直圓環(huán)平面的對(duì)稱軸上處于平衡狀態(tài),如圖所示.已知靜電力常量為,則有( )
A.繩對(duì)小球的拉力 |
B.電荷量 |
C.繩對(duì)小球的拉力 |
D.電荷量 |
AB
解析試題分析:由于圓環(huán)不能看作點(diǎn)電荷,我們?nèi)A環(huán)上一部分,設(shè)總電量為,則該部分電量為,
由庫侖定律可得,該部分對(duì)小球的庫侖力,方向沿該點(diǎn)與小球的連線指向小球;同理取以圓心對(duì)稱的相同的一段,其庫侖力與相同;如圖1所示:
兩力的合力應(yīng)沿圓心與小球的連線向外,大小為:;
因圓環(huán)上各點(diǎn)對(duì)小球均有庫侖力,故所有部分庫侖力的合力,方向水平向右;小球受力分析如圖2所示,小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡,故T與F的合力應(yīng)與重力大小相等,方向相反;由幾何關(guān)系可得:;則小球?qū)K子的拉力,故A正確、C錯(cuò)誤。由,得: ,解得,故B正確、D錯(cuò)誤。故選AB。
考點(diǎn):本題考查了庫倫定律、共點(diǎn)力的平衡條件、微元法。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
圖為一注射器,針筒上所標(biāo)刻度是注射器的容積,最大刻度Vm=20ml,其活塞的橫截面積為2cm2。先將注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置,然后用橡膠帽密封住注射器的針孔。已知環(huán)境溫度t1=27℃,大氣壓p0=1.0×105Pa,為使活塞移到最大刻度處,試問(活塞質(zhì)量及活塞與針筒內(nèi)壁間的摩擦均
忽略不計(jì)。)
(i)若把注射器浸入水中緩慢加熱,水溫須升至多少℃?
(ii)若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞,拉力須達(dá)到多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖甲所示,一固定的粗糙斜面的傾角為37°,一物塊m=5kg在斜面上,若用F=50N的力沿斜面向上推物塊,物塊能沿斜面勻速上升,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)若將F改為水平向右推力(如圖乙),則為多大時(shí)才能使物塊沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)。(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(15分)如圖甲所示為一傾角=30°的足夠長(zhǎng)的絕緣斜面,在斜面上P點(diǎn)的上方是光滑的,P點(diǎn)下方粗糙,整個(gè)斜面體處在一個(gè)交變的電磁場(chǎng)中,電、磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙和丙所示,磁場(chǎng)方向以垂直紙面向外為正,而電場(chǎng)的方向以豎直向下為正,其中,,現(xiàn)有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、帶負(fù)電的小物塊(其質(zhì)量為、帶電量大小為),從t=0時(shí)刻由靜止開始從A點(diǎn)沿斜面下滑,在t=3t0時(shí)刻剛好到達(dá)斜面上的P點(diǎn),在以后運(yùn)動(dòng)過程中的某時(shí)刻開始,物塊運(yùn)動(dòng)的速率保持不變.若已知斜面粗糙部分與物塊間的動(dòng)摩擦因素為,求:
(1)小球在t0時(shí)刻的速度及AP的長(zhǎng)度;
(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊離開斜面的最大距離為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(9分)、我國(guó)南方大部分省區(qū)曾經(jīng)遭遇了罕見的雪災(zāi),此次災(zāi)害過程造成17個(gè)。▍^(qū)、市、兵團(tuán))不同程度受災(zāi)。尤其是雪災(zāi)天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹(如圖甲),使相鄰兩個(gè)鐵塔間的拉力大大增加,導(dǎo)致鐵塔被拉倒、壓塌(如圖乙),電力設(shè)施被嚴(yán)重?fù)p毀,給這些地方群眾的生產(chǎn)生活造成了極大不便和巨大損失。當(dāng)若干相同鐵塔等高、等距時(shí),可將之視為如圖所示丙的結(jié)構(gòu)模型。已知鐵塔(左右對(duì)稱)質(zhì)量為,塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長(zhǎng)度為L(zhǎng),其單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為,輸電線頂端的切線與豎直方向成角。已知冰的密度為,設(shè)冰層均勻包裹輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,其半徑為R(輸電線的半徑可忽略)
求(l)因?yàn)楸鶎影,每個(gè)鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的張力
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖,一條長(zhǎng)為L(zhǎng) 的細(xì)線,上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球。將它置于一電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知當(dāng)細(xì)線離開豎直線的偏角為α=30°時(shí),小球處于平衡,問:
(1)小球帶何種電荷?所帶電荷量多少?
(2)如果細(xì)線的偏角由α增大到θ=60°,然后將小球由靜止釋放,則在細(xì)線擺到豎直位置時(shí),小球的速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在傾角為的光滑斜面P上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B;C為一垂直固定在斜面上的擋板.P、C總質(zhì)量為M,A、B質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)靜止于光滑水平面.現(xiàn)開始用一水平力F從零開始增大作用于P. 求:
(1)物塊B剛要離開C時(shí)水平力F的大。
(2)從開始到此時(shí)物塊A相對(duì)于斜面的位移.(物塊A一直沒離開斜面,重力加速度為g)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)用30cm長(zhǎng)的絕緣細(xì)線將質(zhì)量為4×10-3㎏的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)的正下方,當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴、大小?×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止?fàn)顟B(tài),如下圖所示。(g="10N/kg" ; sin37°=0.6;cos370=0.8)
(1)分析小球的帶電性質(zhì).
(2)求小球的帶電量。
(3)求細(xì)線的拉力。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
當(dāng)作用在物體上的合外力不為零時(shí)( )
A.物體的速度一定越來越大 | B.物體的速度一定越來越小 |
C.物體的速度可能不變 | D.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定變化 |
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