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一质量为m、带电量为q的小球用细线系住,线的一端固定在O点.若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60°角.则电场强度的最小值为(  )

 

A.

B.

C.

D.


考点:

电场强度;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.

分析:

当电场强度最小时,电场力最小,根据平衡条件可知物体所受合力为0,故电场力和绳子拉力的合力等于物体的重力,根据平行四边形定则可以将三个力放到同一个矢量三角形中,故电场力的对边的箭头落在绳子上.显然只有当电场力与绳垂直时电场力最小.

解答:

解:以小球为研究对象,对小球进行受力分析,故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用,根据平衡条件可知,拉力F1与电场力F2的合力必与重力mg等大反向.

因为拉力F1的方向确定,F1与F2的合力等于mg确定,由矢量图可知,当电场力F2垂直悬线时电场力F2=qE最小,故场强E也最小.

由图可知此时电场力qE=mgsin60°

所以,所以正确的选项是B.

故选:B

点评:

当处于平衡状态的物体受到三个力,一个力是恒力,第二个力方向不变,第三个力大小与方向都发生变化时可以利用矢量三角形法即图解法求解.

 

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,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,在两板之间形成匀强电场.在A板上有一个小孔k,一个带电荷量为q=+1×10-2C、质量为m=2×102kg的粒子PA板上方高h=10cm处的O点自由下落,从k孔进入电场并打在B板上k’点处.当P粒子进入电场时,另一个与P相同的粒子Q恰好从两板正中央O′点水平飞入.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,粒子QP恰好同时打在k’处。(粒子间的作用力及空气阻力均忽略不计,取g=10m/s2)

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汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动,秒末关闭发动机做匀减速直线运动,到秒末静止,动摩擦因数不变。其图象如图所示,图中,若汽车牵引力做功为,t1秒内做功的平均功率为,汽车加速和减速过程中克服地面摩擦力做功分别为,平均功率大小分别为,忽略空气阻力的影响,下面结论正确的是(    )

A.          B.             C.                D.

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科目:高中物理 来源: 题型:


经过精确校准的电压表V1和V2,分别用来测定如图所示电路中R两端a、b间的电压,读数依次为12.7V和12.3V,则(  )

 

A.

a、b间的实际电压应大于12.7V

 

B.

a、b间的实际电压应小于12.3V

 

C.

电压表V1的内阻大于V2的内阻

 

D.

电压表V1的内阻小于V2的内阻

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科目:高中物理 来源: 题型:


一太阳能电池板,测得其开路电压为800mV,短路电流为40mA.若该电池板与阻值为20Ω的电灯泡组成一个闭合电路,则它的内阻、路端电压分别是多少?电源效率是多少?

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如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是(  )

 

A.

保持R1不变,缓慢增大R2时, F将变大

 

B.

保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小

 

C.

保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大

 

D.

保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小

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科目:高中物理 来源: 题型:


用以下器材测量待测电阻Rx的阻值:

A.待测电阻Rx:阻值约为100Ω;      

B.电源E:电动势约为6.0V、内阻忽略不计;

C.电流表A1:量程50mA、内阻r1=20Ω; 

D.电流表A2:量程300mA、内阻r2约为4Ω

E.定值电阻R0:阻值为20Ω;           

F.滑动变阻器R:最大阻值为10Ω;

G.单刀单掷开关S、导线若干.

(1)请将设计的实验电路画在方框内,并标明各元件的符号

(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx=  .

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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,打点计时器打点频率为50Hz,每两个相邻的计数点之间还有四个点没标出,其部分相邻点间的距离如图所示,完成下列问题.

(1)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是 C .

A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短

B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短

C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定

D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变

(2)计算出打下点4时小车的瞬时速度为 0.314 m/s,求出小车的加速度为 0.510  m/s2.(要求计算结果保留三位有效数字)

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如图所示,线框abcd的面积为0.05m2,共100匝,线框电阻为1Ω,外接一个电阻为4Ω小灯泡,匀强磁场的磁感应强度B=1/π(特斯拉),当线框以300r/min的转速匀速转动时,

(1)若从线框处于中性面开始计时,写出感应电动势的瞬时值表达式

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