如圖所示,一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,上端固定,將它置于一充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)的空間中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向右。已知當(dāng)細(xì)線向右偏離豎直方向的偏角為θ時(shí),帶電小球處于平衡狀態(tài)。求:

⑴小球帶電量為多少?
⑵如果使細(xì)線向右與豎直方向的偏角由θ增大為β,且自由釋放小球,則β為多大時(shí),才能使細(xì)線達(dá)到豎直位置時(shí),小球的速度又剛好為零?
⑶如果將小球向左方拉成水平,此時(shí)線被拉直,自由釋放小球后,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線又被拉直?

(1)(2)β=2θ (3)

解析試題分析:
(1)小球平衡狀態(tài) Eq=mgtanθ,解得
(2)對(duì)整個(gè)過程由動(dòng)能定理 mgL(1-cosβ)-EqLsin β="0" ,解得 tanβ/2=tanθ,解得:β=2θ
(3)自由釋放后小球作勻加速直線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線又被拉直過程中, 因?yàn)?s = 2Lsinθ 
  
根據(jù)

考點(diǎn):牛頓定律及動(dòng)能定理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L=1m的水平面相切于B點(diǎn),BC離地面高h=0.45m,C點(diǎn)與一傾角為的光滑斜面連接,質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù),取g=10m/s2

求:(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力:
(2)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大。
(3)小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,平行板間電壓為U,板間距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng)1,一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,以初速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入電場(chǎng)中,離開電場(chǎng)后沿直線打在熒光屏上,熒光屏到平行板右端的距離為L(zhǎng)2,不計(jì)粒子重力.求:

(1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1;
(2)板間場(chǎng)強(qiáng)E和粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a;
(3)粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)分位移y;
(4)粒子離開電場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間t2打到熒光屏上?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,遙控賽車比賽中一個(gè)規(guī)定項(xiàng)目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點(diǎn)出發(fā),沿水平直軌道運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)飛出后越過“壕溝”,落在平臺(tái)EF段。已知賽車的額定功率=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長(zhǎng)L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長(zhǎng)不計(jì),忽略空氣阻力,g取10m/s2

(1)若賽車在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,求最大速度vm的大;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點(diǎn)最小速度v的大;
(3)若在比賽中賽車通過A點(diǎn)時(shí)速度vA=1m/s,且賽車達(dá)到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個(gè)細(xì)環(huán),棒和環(huán)的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg(k>1),斷開輕繩,棒和環(huán)自由下落,假設(shè)棒足夠長(zhǎng),與地面發(fā)生碰撞時(shí),觸地時(shí)間極短,無動(dòng)能損失,棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終保持豎直,空氣阻力不計(jì),求:

⑴棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中,環(huán)的加速度;
⑵棒與地面第二次碰撞前的瞬時(shí)速度;
⑶從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對(duì)棒和環(huán)做的功分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,固定一絕緣的、邊長(zhǎng)為的正方形方框,方框內(nèi)有大小可調(diào)、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方框左邊界的中點(diǎn)有一小孔,恰能讓質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球b(可視為質(zhì)點(diǎn))無阻礙的通過。初始時(shí),小球b靜止在小孔處。邊界線MN的左側(cè)有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向水平向左,MN的右側(cè)與方框的左側(cè)間的距離可忽略不計(jì)。現(xiàn)有另一質(zhì)量為、不帶電的小球a以速度正對(duì)b球運(yùn)動(dòng)。設(shè)所有的碰撞均無能量損失和電量的轉(zhuǎn)移,不計(jì)一切摩擦,則:

(1)求小球a、b首次碰后的速度;
(2)調(diào)節(jié)方框內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使小球b與方框經(jīng)過最少次數(shù)的碰撞后,從小孔離開。求小球a、b從開始相碰到再次相碰所用的時(shí)間;
(3)方框內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足什么條件時(shí),可使小球b繞方框中心運(yùn)動(dòng)一周后離開磁場(chǎng)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖甲,真空中兩豎直平行金屬板A、B相距,B板中心有小孔O,兩板間電勢(shì)差隨時(shí)間變化如圖乙.時(shí)刻,將一質(zhì)量,電量的帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)由靜止釋放,粒子重力不計(jì).求:  
 
(1)釋放瞬間粒子的加速度;   
(2)在圖丙中畫出粒子運(yùn)動(dòng)的圖象.(至少畫一個(gè)周期,標(biāo)明數(shù)據(jù),不必寫出計(jì)算過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值;
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,傳送帶以v=10m/s的速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),與水平面夾角θ=370,傳送帶A 端到B 端距離L=29m。在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體,物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù) μ="0.5" ,g=10m/s2。試求物體從A 運(yùn)動(dòng)到底部B的時(shí)間。

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