如圖所示,在光滑絕緣的斜面上有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,為了使它能在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),除了用一絲線拴住外,必須加一個(gè)電場(chǎng),該電場(chǎng)的方向和大小可能為( 。
分析:要使帶電小球能在光滑絕緣的斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則必須將重力與電場(chǎng)力相平衡,或者重力、支持力和電場(chǎng)力相平衡,僅讓細(xì)線的拉力提供向心力.
解答:解:A、若沒加入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球受到重力、支持力與細(xì)線的拉力.當(dāng)加入電場(chǎng)時(shí),若使得電場(chǎng)力與重力方向相反,大小相等,則小球會(huì)不受支持力作用.由于小球帶正電,所以電場(chǎng)在豎直面,方向豎直向上.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
mg
q
.故A正確;
B、若沒加入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球受到重力、支持力與細(xì)線的拉力.當(dāng)加入電場(chǎng)時(shí),若使得小球能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則電場(chǎng)力與重力沿斜面方向分力相平衡即可以.由于小球帶正電,所以電場(chǎng)在斜平面上,方向沿斜面向上.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為為
mgsin30°
q
.故B正確;
C、若沒加入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球受到重力、支持力與細(xì)線的拉力.當(dāng)加入電場(chǎng)時(shí),若使得小球能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則電場(chǎng)力與重力沿斜面方向分力相平衡即可以.由于小球帶正電,所以電場(chǎng)在斜平面上,方向沿斜面向上.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為為
mgsin30°
q
.故C錯(cuò)誤;
D、若沒加入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球受到重力、支持力與細(xì)線的拉力.當(dāng)加入電場(chǎng)時(shí),若使得電場(chǎng)力與重力方向相反,大小相等,則小球會(huì)不受支持力作用.由于小球帶正電,所以電場(chǎng)在豎直面,方向豎直向上.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
mg
q
.故D錯(cuò)誤;
故選:AB.
點(diǎn)評(píng):勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特征是所提供的向心力的合力大小不變,方向總是指向圓心.所以通過改變電場(chǎng)力的方向從而使得在細(xì)線的方向上只有細(xì)線的拉力.
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:

如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q,b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q,兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會(huì)相碰.則下列敘述正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?汕頭一模)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn).帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域.隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度為
2
3
v0.從碰撞時(shí)刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng),并且區(qū)域外始終不存在電場(chǎng).P1的質(zhì)量為m1,帶電量為q,P2的質(zhì)量為m2=5m1,A、O間距為L(zhǎng)0,O、B間距為L(zhǎng)=
4L0
3
,已知
qE0
m1
=
4v02
3L0

(1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間.
(2)判斷兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd,其邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊,圖中虛線MN為磁場(chǎng)的左邊界.線框在大小為F的恒力作用下向右運(yùn)動(dòng),其中ab邊保持與MN平行.當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),它恰好做勻速運(yùn)動(dòng).在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,
(1)線框的ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E 為多少?
(2)求線框a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差.
(3)求線框中產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷M、N,分別固定在A、B兩點(diǎn),O為AB連線的中點(diǎn),CD為AB的垂直平分線.在CO之間的F點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P(設(shè)不改變?cè)瓉淼碾妶?chǎng)分布),在以后的一段時(shí)間內(nèi),P在CD連線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng).若( 。
A、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中振幅不斷減小B、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中每次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速率不斷減小C、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中周期不斷減小D、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中振幅不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上有直角坐標(biāo)系xoy,將半徑為R=0.4m,內(nèi)徑很小、內(nèi)壁光滑、管壁極薄的圓弧形絕緣管AB水平固定在第二象限內(nèi),它的A端和圓心O′都在y軸上,B端在x軸上,O′B與y軸負(fù)方向夾角θ=60°.在坐標(biāo)系的第一、四象限不同區(qū)域內(nèi)存在著四個(gè)垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),a、b、c為磁場(chǎng)的理想分界線,它們的直線方程分別為a:y=0.2;b:y=-0.1;c:y=-0.4;在a、b所圍的區(qū)域Ⅰ和b、c所圍的區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2,第一、四象限其它區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0.當(dāng)一質(zhì)量m=1.2×10-5kg、電荷量q=1.0×10-6C,直徑略小于絕緣管內(nèi)徑的帶正電小球,自絕緣管A端以v=2.0×10-2 m/s的速度垂直y軸射入管中,在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,小球能垂直通過c、a,并又能以垂直于y軸的速度進(jìn)入絕緣管而做周期性運(yùn)動(dòng).求:
(1)B0的大小和方向;
(2)B1、B2的大小和方向;.
(3)在運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi),小球在經(jīng)過第一、四    象限的過程中,在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比.

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