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【题目】如图所示,在竖直面内有一质量为m的带电小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,处在水平向右的匀强电场中,小球静止在B点,且细线与竖直方向夹角为θ。突然在竖直面内给小球一垂直细绳OB斜向下的初速度,测得小球在A点(AB两点关于O点对称)时绳子的拉力大小等于g为重力加速度)。求:

(1)该匀强电场的电场强度的大小;

(2)小球在A点的速度大小。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)小球静止在点时,如图所示

小球受到的重力、电场力和绳子拉力的合力为零,有

解得

(2)小球所受的重力和电场力均为恒力,二力的合力为

重力场和电场的叠加场为等效重力场,为等效重力,小球在叠加场中的等效重力加速度

其方向与同向,因此,点为等效最低点,点为等效最高点,小球在点速度最小,设为,此时细线的拉力为,则

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过。在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体,并且他的反应时间为0.6s,制动后最大加速度为5m/s2,求:

1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间;

2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞。

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【题目】图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图ab两质点的横坐标分别为xa=1mxb=3m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是(  )

A.该波沿+x方向传播,波速为0.5m/s

B.质点a4s振动的路程为2m

C.此时刻质点a的速度沿-y方向

D.质点at=6s时速度为零

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【题目】如图所示,电源电动势为E、内阻为r,电流表、电压表均为理想电表,当开关闭合后,三个小灯泡均能正常发光,当滑动变阻器的触头P向右移动时,关于灯泡的亮度和电表示数变化情况,下列说法正确的是(小灯泡不会烧坏)(  )

A.L1变亮,L2变暗,L3变暗

B.L1变暗,L2变暗,L3变亮

C.电流表A的示数变大,电压表V的示数变小

D.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大

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【题目】如图甲所示,足够长的水平光滑平行金属导轨MNPQ,两导轨间距为1m,范围足够大的匀强磁场方向竖直向上,导轨MP之间连接一个阻值为的电阻R,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑的定滑轮与重物相连,细线对导轨的拉力平行于导轨,金属棒ab的质量为0.2kg、有效电阻为0.5Ω,重物的质量为0.4kg。将重物和金属棒由静止释放,金属棒的位移与时间的关系如图乙所示,其中0.4s~0.6s内的图线为直线,导轨的电阻不计,g=10m/s2。下列说法正确的是(  )

A.t=0时刻金属棒的加速度大小为10m/s2

B.磁场的磁感应强度大小为2T

C.00.6s内通过电阻R的电荷量为0.8C

D.00.6s内电阻R产生的热量为1.925J

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【题目】如图,CD是两条竖直且足够长的固定导轨(电阻不计),导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场,EF是一个固定螺线管,CD的输出端ab分别连接EF的输入端cdP是在EF的正下方水平放置在地面上的铝圆环。现对金属棒AB施加一竖直向上的力使金属棒由静止开始向上做匀加速运动,在运动过程中棒始终与CD导轨良好接触,可认为通电螺线管在圆环中产生的磁感应强度与通过螺线管的电流成正比,则(  )

A.金属棒中的感应电流方向由ABB.P环有收缩的趋势

C.P环对地面的压力逐渐减小D.P环中感应电流逐渐变大

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【题目】1)在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下列步骤的代号填在横线上___________

A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面

B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并连好电路

C.换上新的纸带,再重复做两次

D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面

E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动

F.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码

G.断开电源,取下纸带

2)某同学在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,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ABCDEFG7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。

试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下BCDEF五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表.(结果保留三位小数)。

VB

VC

VD

VE

VF

数值(m/s

____

0.479

0.560

0.640

_____

BCDEF各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

由所画速度时间图象求出小车加速度为______________m/s2(结果保留两位小数)。

3)根据速度时间图象判断,在打A计数点时,小车的速度VA=____________m/s

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【题目】在测金属丝电阻率的实验中,回答下列问题。

(1)测得某金属丝的有效长度为L,直径为d,两端的电压为U,通过它的电流为I,可以得到该金属丝的电阻率______(用题中所给的物理量符号表示)。

(2)若金属丝的电阻约为,电流表内阻约为,电压表内阻约为1kΩ,则实验中应该将电流表______(填内接外接)。

(3)若实验中采取电流表内接法,则金属丝电阻率实际测量值______(填偏大”“偏小不变)。

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【题目】如图所示,足够长的粗糙导轨与水平地面成θ角,导轨的电阻不计,一质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置,导轨上方与内阻可以忽略的直流电源连接,空间存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知两导轨间距为L,导体棒ab与轨道间的动摩擦因数为μ),定值电阻阻值为,闭合开关S,导体棒保持静止且恰好与导轨无摩擦力。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:

(1)此时流过导体棒ab的电流;

(2)为了使导体棒ab静止在导轨上,电源电动势的最小值。

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