（2009?徐匯區(qū)二模）辯析題：如圖（a）所示，在電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B（可視為質(zhì)點），被固定在一根絕緣輕桿的兩端，輕桿可繞與電場方向垂直的固定轉(zhuǎn)動軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，小球A、B與軸O間的距離分別為L、2L，其中小球B上帶有電量為q的正電荷，小球A不帶電．將輕桿轉(zhuǎn)動到水平方向后，無初速釋放，若已知
.
mg
=
3
6
，求輕桿轉(zhuǎn)動到何位置時，小球A、B的速度達到最大．
同學(xué)是這樣解的：由于輕桿水平時無法平衡，在小球A、B的帶動下，開始順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)A、B的速度達到最大時，小球B所受的電場力與重力的合力恰與桿平行，如圖（b）所示，所以tanθ=
無
無

你認為這位同學(xué)的解法是否正確，若正確，請完成計算；若不正確，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果．
分析：解題方法不正確，因為當(dāng)小球A、B的速度達到最大時，整個系統(tǒng)處于力矩平衡狀態(tài)．根據(jù)力矩平衡列式求解；
解答：解：不正確．
因為當(dāng)小球A、B的速度達到最大時，整個系統(tǒng)處于力矩平衡狀態(tài)．       
當(dāng)系統(tǒng)處于力矩平衡時：MGA+M電=MGB
設(shè)此時輕桿與豎直方向夾角為θ，mglsinθ+2Eqlcosθ=2mglsinθ
解得tanθ=
3
3

即θ=30°    
答：輕桿轉(zhuǎn)動到與豎直方向成30°時，小球A、B的速率達到最大．
點評：解答本題要注意當(dāng)小球A、B的速度達到最大時，整個系統(tǒng)處于力矩平衡狀態(tài)，難度適中．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?徐匯區(qū)二模）在如圖（a）所示的x軸上有一個點電荷Q，軸上A、B兩點的坐標分別為0.2m和0.5m．在A、B兩點分別放置帶正電的檢驗電荷（檢驗電荷間的相互作用可忽略不計），改變檢驗電荷的電量，檢驗電荷受到的電場力與所帶電量的關(guān)系如圖（b）所示，電場力的正方向與x軸正方向相同．則A點的電場強度大小為
2×103
2×103
N/C，點電荷Q的位置坐標為x=
0.3
0.3
m．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?徐匯區(qū)二模）如圖所示，斜面上固定有一與斜面垂直的擋板，另有一截面為 
1
4
 圓的光滑柱狀物體甲放置于斜面上，半徑與甲相等的光滑球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)在從球心O1處對甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向向下移動，移動過程中甲、乙始終保持平衡．設(shè)乙對擋板的壓力大小為F1，甲對斜面的壓力大小為F2，在此過1.3.5程中（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?徐匯區(qū)二模）如圖（1）所示，A、B為傾斜的氣墊導(dǎo)軌C上的兩個固定位置，在A、B兩點各放置一個光電門（圖中未畫出），將質(zhì)量為M的小滑塊從A點由靜止開始釋放（由于氣墊導(dǎo)軌阻力很小，摩擦可忽略不計），兩個光電門可測得滑塊在AB間運動的時間t，再用尺測量出A點離B點的高度h．
（1）在其他條件不變的情況下，通過調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的傾角，從而改變A點離地的高度h，小球從A點運動到B點的時間t將隨之改變，經(jīng)多次實驗，以
1
t2
為縱坐標、h為橫坐標，得到如圖（2）所示圖象．則當(dāng)下滑時間為t=0.6s時，h為
0.56
0.56
m；若實驗當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，則AB間距s為
1
1
m．
（2）若實驗中的氣墊導(dǎo)軌改為普通木板，摩擦力的影響不可忽略，此種情況下產(chǎn)生的
1
t2
-h圖象應(yīng)為
曲線
曲線
（選填“直線”或“曲線”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?徐匯區(qū)二模）如圖所示，為兩個有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，線框一邊平行于磁場邊界，現(xiàn)用外力F使線框以圖示方向的速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定：電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ為正，外力F向右為正．則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象中正確的是（　　）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案