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两平行板间有水平匀强电场,一根长为L=0.1m,不可伸长的不导电细绳的一端连着一个质量为 m=0.1g、带电量为q=5x10-6C的小球,另一端固定于O点.把小球拉起直至细线与电场线平行,然后无初速度释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ=37°求

(1) 匀强电场的场强大小
(2)经过最低点时,小球对细线的拉力.
(1)100N/C(2)2x10-3N,方向沿绳子向上

试题分析:(1)小球从水平摆到最左侧过程中,由动能定理有:
         ①(2分)
 ="100N/C"  (1分)
(2)小球从水平摆到最左侧过程中,由动能定理有:
         ②(2分)
在最低点由向心力公式有:        ③(2分)
由①②③得=2x10-3N(1分)
由牛顿第三定律有:小球对细线的拉力大小为2x10-3N,方向沿绳子向上。(2分)
点评:小球从静止释放后沿圆弧运动到最低点,说明小球一定带正电.根据动能定理求出小球经过最低点时的速度.经过最低点时,由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力,由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力.
练习册系列答案
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如图是某种静电分选器的原理示意图.两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场.分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等.混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时,a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电.经分选电场后,a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上.
已知两板间距d=0.1 m,板的长度l=0.5m,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1 x10-5G/kg.设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计.要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量,重力加速度g取10m/s2

(1)左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?
(2)若两带电平行板的下端距传送带4、B的高度H=0.3m,颗粒落至传送带时的速度大小是多少?
(3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时,沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半.写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式.并求出经过多少次碰撞,颗粒反弹的高度小于0.01m.

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(10分)如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上的C点。每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。取g=10m/s2

 
t/s
0.0
0.2
0.4

1.2
1.4

v/m?s-1
0.0
1.0
2.0

1.1
0.7

求:
(1)物体在斜面上运动的加速度大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离;
(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功。

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(1)匀强电场的场强大小。
(2)小球到达圆弧轨道最高点B时,对轨道的压力(结果保留三位有效数字)。

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(1)小球做圆周运动的周期T
(2)轻绳的长度L.

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(1)滑块到A处的速度大小;
(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面AB的长度是多少?
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(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数
(2)两点间的电势差
(3)小滑块运动的总路程s.,

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