(14分)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370的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被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)的一半,物塊的加速度是多大;
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離時(shí)的動(dòng)能.
(1) (2) (3)
解析試題分析:(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析, 建立如圖所示坐標(biāo)系:
根據(jù)平衡列方程:在軸方向:
在y軸方向:
聯(lián)立解得:
在電場(chǎng)中電場(chǎng)力,可得電場(chǎng)強(qiáng)度
(2),則物體在沿斜面方向由牛頓第二定律:
若,則
則物體產(chǎn)生的加速度(方向沿沿斜面向下)
(3))電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離時(shí),重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,由動(dòng)能定理則有:
可得動(dòng)能:
考點(diǎn):本題考查了牛頓第二定律、力動(dòng)能定理、共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、電場(chǎng)強(qiáng)度.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
如圖所示,q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷,已知q2為正電荷,q1與q2之間的距離為l1,q2與q3之間的距離為l2,且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài).則q1,帶_______(填正或負(fù))電,q1、q2、q3三者電量大小之比是_____________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
用L=30cm的細(xì)線將質(zhì)量為4×10-3㎏的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)下,當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴遥笮?×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)。
(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(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖所示,木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變,當(dāng)θ=30°時(shí),可視為質(zhì)點(diǎn)的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上運(yùn)動(dòng),隨著θ的改變,小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化,重力加速度g=10m/s2。(結(jié)果可用根號(hào)表示)
(1)求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)當(dāng)θ角滿足什么條件時(shí),小物塊沿木板滑行的距離最小,并求出此最小值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m, 金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌、接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不 計(jì),g取10m/s2,已知sin37°=0.60,cos 37°=0.80,求:
(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小;
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小和方向.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(13)如圖所示,電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì).水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng)。在A板的左端且非?拷鼧O板A的位置,有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間.(重力加速度用g表示)則:
(1)若使液滴能沿v0方向射出電場(chǎng),電動(dòng)勢(shì)E1應(yīng)為多大?
(2)若使液滴能從B板右端邊緣射出電場(chǎng),電動(dòng)勢(shì)E2應(yīng)為多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖,豎直放置的大圓環(huán)圓心為O,半徑為R,質(zhì)量為m的小球A套在大圓環(huán)上,有一足夠長(zhǎng)的細(xì)輕繩拴在A上,另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)C處的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)小球B,不計(jì)滑輪半徑和質(zhì)量、不計(jì)繩子的質(zhì)量,不計(jì)一切摩擦,繩子不可伸長(zhǎng).平衡時(shí)弦CA所對(duì)的圓心角θ=30°。
求:(1)小球B質(zhì)量mB
(2)若mB=m,將小球A從圓心O的等高點(diǎn)D靜止釋放后小球A、B軌道稍微錯(cuò)開互不影響,求小球A的最大速度vAM。(可含根式)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)質(zhì)量為m=0.02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ=37°的平行放置的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度d=0.2 m,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下,如圖所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭,試求出為使桿ab靜止不動(dòng),通過(guò)ab桿的電流范圍為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)兩根相距為的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力(大小未知)作用下以一定的速度沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿正好以速度向下勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為。試求:
(1)桿ab中電流的方向和桿ab速度的大。
(2)回路電阻消耗的電功率;
(3)拉力的大小。
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