练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    13．如图所示，用一根长我L的绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球，所带电荷量大小为q，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹角θ=30°，重力加速度为g．
    （1）判断小球电性并求匀强电场的场强E；
    （2）若用一外力缓慢的把小球从图示位置沿圆弧拉到悬点正下方L处，外力做功是多少？
    （3）若绳子所能承受的最大张力为T，在图示位置给小球一个与绳子垂直的初速度，速度多大时绳子刚好断裂？

    分析 （1）对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，根据电场力方向与场强方向的关系判断电性，根据共点力平衡条件和电场力F=qE列式求解场强E；
    （2）小球缓慢运动过程中，动能不变，根据动能定理列式求解；
    （3）对物体受力分析，根据牛顿第二定律列式求解．

    解答 解：（1）对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，处于平衡状态，则电场力方向水平向右，与电场强度方向相反，所以小球带负电，
    由平衡可得：Eq=mgtanθ    
    所以：E=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$                    
    （2）缓慢的把小球从图示位置沿圆弧拉到悬点正下方L处的过程中，由动能定理得：
     W+mgL（1-cosθ）-EqLsinθ=0        
    所以：W=（$\frac{2\sqrt{3}}{3}$-1）mgL            
    （3）对物体受力分析，根据牛顿第二定律得：
    T-$\frac{mg}{cos30°}$=m$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{L}$                   
    解得：v0=$\sqrt{\frac{（T-\frac{2\sqrt{3}mg}{3}）L}{m}}$           
    答：（1）小球带负电，匀强电场的场强E为$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$；
    （2）外力做功是（$\frac{2\sqrt{3}}{3}$-1）mgL；
    （3）速度为$\sqrt{\frac{（T-\frac{2\sqrt{3}mg}{3}）L}{m}}$时绳子刚好断裂．

    点评 本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件并通过合成分解法求解，知道小球缓慢运动过程中，动能不变，难度适中．

    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某活动小组利用图装置测当地重力加速度；钢球自由下落过程中，先通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度；测出钢球的直径D及两光电门间的距离h．
    （1）则当地的重力加速度g为D
    A．$\frac{D^2}{h}（\frac{1}{t_A^2}-\frac{1}{t_B^2}）$   B．$\frac{D^2}{2h}（\frac{1}{t_A^2}-\frac{1}{t_B^2}）$   C．$\frac{D^2}{h}（\frac{1}{t_B^2}-\frac{1}{t_A^2}）$  D．$\frac{D^2}{2h}（\frac{1}{t_B^2}-\frac{1}{t_A^2}）$
    （2）在误差分析中，钢球球心通过光电门 A的瞬时速度vA＞$\frac{D}{t_A}$（选填“＞”或“＜”）由此产生的误差不能（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数求平均值来减小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，在做“探究求合力的方法”实验时，实验者需要完成的操作是（　　）
    A．测量细绳的长度和记录弹簧秤的示数
    B．测量橡皮条原长和细绳的长度
    C．记录弹簧秤的示数和细绳的方向
    D．测量橡皮条的总长度和原长

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．某学习小组做《探究求合力的方法》实验：
    （1）实验中，已准备了如下器材：方木板、橡皮条、绳套、白纸、弹簧秤，要完成该实验，还需要的器材有图钉、三角尺．
    （2）该同学在实验中作出了如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结点，图中F′是合力的实验值．
    （3）实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．下列说法正确的是BC
    A．用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，其夹角要尽量小些
    B．两次拉伸橡皮条，都应将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
    C．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样有利于减小实验误差
    D．如果只有一个弹簧秤可用，将无法继续探究本实验．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

    （1）实验前要调整气垫导轨底座使之水平：接通气源，将滑块放于气垫导轨上，（未挂钩码前）若滑块保持静止或者轻推能做匀速直线运动，则说明导轨水平．
    （2）如图乙，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=1.050cm，实验时，挂上钩码，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t．
    （3）实验中还需测量滑块的质量M，钩码的质量m，
    滑块上的遮光条初位置到光电门的距离L．通过比较mgL和$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{d}{△t}）^{2}$在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．下列说法中正确的是（　　）
    A．分子之间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大
    B．扩散现象表明分子在永不停息地运动
    C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大
    D．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定减少
    E．布朗运动反应了悬浮在液体中的固体微颗粒分子的不规则运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．关于安培力和洛伦兹力的下列说法中正确的是（　　）
    A．安培力一定不做功
    B．洛伦兹力一定不做功
    C．通电金属棒在磁场中一定受安培力作用
    D．运动电荷在磁场中可能不受洛伦兹力作用

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．下列说法正确的是（　　）
    A．速度越大，加速度越大
    B．速度的变化量就是加速度
    C．物体通过一段路程，位移不可能为零
    D．加速度的方向总与速度变化的方向相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．照明用交流电压是220V，动力提供线路的电压是380V，它们的有效值、最大值各是多少？若用电压表测量，测得读数各是多大？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案