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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10－6C，质量m=1.0×10－2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k=9.0 ×109N·m2/C2．取g=10m/s2)

        (1)小球B开始运动时的加速度为多大?

        (2)小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大?

        (3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少?

    （1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得

    　　　　　①

    解得          ② 

    代入数据解得：a=3.2m/s2                    ③

    (2)小球B速度最大时合力为零，即

    　　　　　　　　　④

    解得　　　　　　　　⑤

    代入数据解得h1=0.9m                  ⑥

    (3)小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有

    　　　　　　　　⑦

    W1＝mg（L-h2）                       ⑧ 

    W2=-qE(L-h2)sinθ                         ⑨

    解得　　　　　⑩

    设小球的电势能改变了ΔEP，则

    ΔEP＝－（W2＋W3）　　　　　　　　　　　　

    　　　　　　　　　

    ΔEP＝8.2×10－2J　　　

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点，绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球，已知绳能承受的最大拉力为12.5N，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大，绳断裂后，小球将平抛后掉在地上．（g=10m/s2）
    （1）绳断裂时，绳与竖直方向所成的夹角θ为多大？
    （2）绳刚断裂时小球的角速度为多大？
    （3）若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.8m，则小球经多长时间落地．
    （4）在第（3）问中小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一根长L=2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A．B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°，电场强度E=103V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，质量m=10-4 kg，电荷量q=2×10-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为5，求：
    （1）小球运动过程中所受的摩擦力的大小；
    （2）则小球从B点射出时的速度．（取g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一根长l=0.8m轻绳一端固定在O点，另一端栓一质量m=0.1kg的小球静止于A点，其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与A等高，下部有一小孔，距顶端h=0.8m．现使细绳处于水平线上方30°的位置B点处而伸直，且与转筒的轴线、OA在同一竖直平面内，开始时小孔也在这一竖直平面内．将小球由B点静止释放，当小球经过A点时轻绳突然断掉，同时触动了光电装置，使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来，且小球最终正好进入小孔．不计空气阻力，g取l0m/s2．
    （1）辨析题：求小球到达A点时的速率？
    某同学解法如下：小球从B点运动到A点过程中，只有重力做功，故机械能守恒，则mgl(1+sin30°)=
    12
    mvA2    ，代入数据，即可求得小球到达A点时的速率．
    你认为上述分析是否正确？如果你认为正确，请完成此题；如果你认为不正确，请指出错误，并给出正确的解答．
    （2）求转筒轴线距A点的距离L
    （3）求转筒转动的角速度ω

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网[物理--选修3-3]
    （1）对于分子间同时存在引力和斥力的理解，正确的是
     
    ．
    A．石块难于被拉伸，说明固体分子间的引力总大于斥力
    B．水可随意流动，是因为液体分子间引力和斥力均为零
    C．压缩气缸中气体时要用力，表明气体分子间存在斥力
    D．任何物质分子间引力和斥力都会随分子间距离的增大而减小．
    （2）如图所示．一根长L=90cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=50cm的空气柱．已知大气压强为P0=75cmHg，玻璃管周围环境温度保持不变．
    ①若将玻璃管缓慢平放在水平桌面上，求玻璃管中气柱将变为多长：
    ②若保持玻璃管直立，继续向玻璃管中缓慢注入水银，则最多能注入多长的水银柱．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，（sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：
    （1）该棒的重力为多少？
    （2）若将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上则此时磁感应强度B的大小为多少？

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