[题目]如图所示.在水平向右的匀强电场中.用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为 m.带电荷量为q的小球.线的上端固定于O点．细线与竖直方向成 30°角时静止释放小球.小球开始摆动.当摆到A点时速度为零.此时OA恰好处于水平状态.设整个过程中细线始终处于拉直状态.静电力常量为k.忽略空气阻力．求:(1)判断小球电性和BA两点间的电势� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为 m，带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点．细线与竖直方向成 30°角时静止释放小球，小球开始摆动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力．求：

（1）判断小球电性和BA两点间的电势差UBA

（2）匀强电场的场强E的大小；

（3）绳子拉力的最大值.

【答案】（1）正电（2）（3）

【解析】

（1）若小球不带电，则从A点释放，将运动到与A点等高的地方，而实际上小球没能运动到与A点等高的地方，所以电场力对小球做了正功，电场力水平向右，而电场强度方向水平向右，则小球带正电；

小球从B到A过程，由动能定理得：

qUBA-mgLcos30°=0-0

解得：

（2）BA间沿电场线的距离为：

d=L+Lsin30°

在匀强电场，有：

所以联立三式得：

．

（3）由对称知识可知，当小球振动到竖直线右侧与竖直方向成30°角时，线的拉力最大，根据动能定理：

由牛顿第二定律：

解得：

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是(　　)．

A.B＝18 T，Pm＝1.08×108W

B.B＝0.6 T，Pm＝7.2×104W

C.B＝0.6 T，Pm＝3.6×106W

D.B＝18 T，Pm＝2.16×106W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B．矩形导线框ab边长为l1，bc边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R．磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H>l2．线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为．在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ．空气阻力不计，重力加速度为g．求：

（1）线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；

（2）线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小；

（3）线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图所示．有一带负电的微粒，从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场足够广)，在如图所示的速度—时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：

A.待测电阻Rx(约 100 Ω)

B.直流电流表 A1 (量程 0～20 mA，内阻 50 Ω)

C.直流电流表 A2 (量程 0～0.6A，内阻 1.7 Ω)

D.直流电压表 V1(量程 0～3 V，内阻 5 kΩ)

E.直流电压表 V2(量程 0～6 V，内阻 10 kΩ)

F.直流电源(输出电压 6 V，内阻不计)

G.滑动变阻器(阻值范围 0～15 Ω，允许最大电流 1 A)

H.开关 1 个，导线若干

(1)、为减小实验误差，实验中测电流应该用__________（填“A1”或“A2”），测电压应该用（填“V1”或“V2”）。测量电路采用电流表_______________（填“内接法”或“外接法”）；滑动变阻器是采用__________接法(填“限流式”或“分压式”)。

(2)、根据器材规格及实验要求，在虚线框内画出实验原理图_________;

(3)、请用笔在本题的实物图上连线．把实验电路补充完整_______;

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为，、为板上正对的小孔. 金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔、所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为l；距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；取屏上与S1、共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴，M板左侧电子枪发射出的电子经小孔进入M、N两板间. 电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略. 不计电子重力和电子之间的相互作用. 为简单计，忽略电容器的边缘效应.

（1）求电子到达小孔时的速度大小v；

（2）金属板P和Q间电压u随时间t的变化关系如图所示，单位时间内从小孔进入的电子都相同. 电子打在荧光屏上形成一条亮线，忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定.

a. 试分析、猜测题干中“可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定”这句话的根据？

b. 当某个电子在金属板P、Q两板间电压时进入P、Q间，求其打到荧光屏上的位置.

c. 求打到荧光屏上的电子最大动能.

d. 试分析在一个周期（即时间）内荧光屏单位长度亮线上的电子个数是否相同？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，平面直角坐标系xoy被三条平行的分界线分为I、II、III、IV四个区域，每条分界线与x轴所夹30角，区域I、II分界线与y轴的交点坐标（0，l），区域I中有方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场；区域 II宽度为d，其中有方向平行于分界线的匀强电场；区域III为真空区域；区域IV中有方向垂直纸面向外、大小为2B的匀强磁场．现有不计重力的两粒子，粒子l带正电，以速度大小v1从原点沿x轴正方向运动；粒子2带负电，以一定大小的速度从x轴正半轴一点A沿x轴负向与粒子1同时开始运动，两粒子恰在同一点垂直分界线进入区域II；随后粒子1以平行于x轴的方向进入区域III；粒子2以平行于y轴的方向进入区域III，最后两粒子均在第二次经过区城III、IV分界线时被引出．