如圖9所示，在地面上方有一個勻強(qiáng)電場，在該電場中取一點(diǎn)O作為圓心、以R=10 cm為半徑，在豎直平面內(nèi)作一個圓，圓平面平行于勻強(qiáng)電場的電場線，在O點(diǎn)固定一個電荷量為Q=-5×10-4 C的電荷，當(dāng)把一個質(zhì)量為m=3 g、電荷量為q=2×10-10 C的帶電小球放在圓周的a點(diǎn)時，它恰好能靜止不動，那么勻強(qiáng)電場的電場線跟Oa線夾角為_____________.若將帶電小球從a點(diǎn)緩慢移到圓周上最高點(diǎn)b，外力做功W=__________J.

圖9

解析：小球在a點(diǎn)靜止不動時，受到豎直向下的重力G、水平向右的庫侖力F及電場力F1的作用.勻強(qiáng)電場電場力F1與F和G的合力大小相等、方向相反.計算知電場力F1跟Oa線的夾角θ=arctan.因F=k=9×109×=9×10-2 N,

G=mg=3×10-2 N.

帶電小球從a點(diǎn)緩慢移到圓周上的b點(diǎn)，庫侖力不做功，重力與F1的合力水平向右，大小為F，由動能定理W-F·R=0.

解得W=9×10-3 J.

答案：arctan       9×10-3


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014屆陜西省高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖9所示，一個質(zhì)量為的滑塊靜止放在水平地面上的A點(diǎn)，受到一個大小為，與水平方向成傾角斜向上恒力作用開始運(yùn)動，當(dāng)物體前進(jìn)到達(dá)B點(diǎn)時撤去，滑塊最終停在水平地面上的C點(diǎn)，滑塊與地面間的滑動摩擦因數(shù)，求BC間的距離x。（cos37o=0.8,sin37o=0.6，）

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖9所示，在水平地面上，物體在與水平方向成37°角的拉力F作用下，由靜止開始運(yùn)動.物體質(zhì)量為2.0kg，拉力F為12N，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ為0.25.若2.0秒后撤掉拉力F，物體由開始運(yùn)動到停下來的總位移是多少？（g取10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖8所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O。接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度。

①對于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是___________

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下

B．斜槽軌道必須光滑

C．斜槽軌道末端必須水平

D．實(shí)驗(yàn)過程中，白紙可以移動，復(fù)寫紙不能移動

E．小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量

②本實(shí)驗(yàn)除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有       。

A．A、B兩點(diǎn)間的高度差h1          B．B點(diǎn)離地面的高度h2

C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2     D．小球1和小球2的半徑r

③當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式______________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。如果還滿足表達(dá)式_______________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞時無機(jī)械能損失。

④完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對上述裝置進(jìn)行了改造，如圖9所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無縫連接。使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′。用刻度尺測量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3。則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式為            （用所測物理量的字母表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖9所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為x0處靜止釋放，滑塊在運(yùn)動過程中電荷量保持不變。設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g，則(　　)

A．當(dāng)滑塊的速度最大時，彈簧的彈性勢能最大

B．當(dāng)滑塊的速度最大時，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

C．當(dāng)滑塊的加速度最大時，彈簧的彈性勢能最大

D．當(dāng)滑塊的加速度最大時，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

圖9

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖9所示，在驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，將一個質(zhì)量為m1的鋼球A多次從斜槽軌道上端緊靠固定擋板處由靜止釋放，這個鋼球經(jīng)過斜槽軌道后由水平軌道飛出，在地面上落點(diǎn)的平均位置為P點(diǎn)。然后在水平軌道末端放置一個質(zhì)量為m2的膠木球B(A、B兩球的半徑相等)，將A球仍然多次從斜槽軌道的同一位置由靜止釋放，和球B發(fā)生碰撞，碰后兩球分別落到地面上，根據(jù)兩球落在地面的痕跡確定兩球各自的落地點(diǎn)的平均位置分別為M點(diǎn)和N點(diǎn)。水平軌道末端重錘線指向地面的O點(diǎn)，測得OM＝s1，OP＝s2，ON＝s3。重力加速度為g。
　�。�1）若測量出水平軌道到地面的高度為h，則與B兩球相碰前的瞬間A球的速度v1＝______________。
　　（2）在允許誤差范圍內(nèi)，當(dāng)m1、m2、s1、s2、s3滿足關(guān)系式_____________________時，就表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒。


　　　　　　　　　　　　　　　　　

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案