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如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m ,电量为q ,现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ。

求:(1)匀强电场的场强E大小是多少?(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后,小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向夹θ角,则的大小又是多少?

(1)(2)

解析试题分析:(1)根据受力分析可知,,所以
(2)当将电场顺时针旋转,大小变为,根据几何关系可知,此时电场力与绳子拉力互相垂直,则,所以
考点:考查了共点力平衡条件的应用,

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图,金属杆ab的质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,则棒ab受到的摩擦力的大小为          , 方向        

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,倾角分别为37°和53°的两足够长绝缘斜面上端以光滑小圆弧平滑对接,左侧斜面光滑,斜面某处存在着矩形匀强磁场区域MNQP,磁场方向垂直于斜面向上,MN平行于斜面底边,。ab与PQ相距0.5m。一不可伸长的绝缘细轻绳跨过斜面顶端,一端连接着可视为质点的带正电薄板,一端连接在单匝正方形金属线框abcd的ab边中点,ab //MN,细绳平行于斜面侧边,线框与薄板均静止在斜面上,ab与PQ相距0.5m。已知薄板电荷量q=1×10–4 C,薄板与线框的质量均为m=0.5kg,薄板与右侧斜面间的动摩擦因数μ=0.3,线框电阻R=1Ω,线框边长0.5m。(g="10" m/s2,sin37°=0.6,斜面固定,不计绳与斜面的摩擦)

(1)求薄板静止时受到的摩擦力。
(2)现在右侧斜面上方加一场强大小E= 9×103 N/C,方向沿斜面向下的匀强电场,使薄板沿斜面向下运动,线框恰能做匀速运动通过磁场;在线框的cd边刚好离开磁场时,将电场方向即刻变为垂直于右侧斜面向下(场强大小不变),线框与薄板做减速运动最后停在各自的斜面上。求磁感应强度大小B和cd边最终与MN的距离x。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

重为G=0.1N的金属棒ab,放在光滑的平行金属导轨上,如图所示,轨道间距为L=0.5m,所在平面与水平面的夹角为30º,匀强磁场垂直于轨道平面向上,电源电动势E=3V,金属棒电阻R=6Ω,其余电阻不计,若金属棒恰好静止,求:

(1)金属棒所受安培力的方向;
(2)磁感应强度的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

重150N的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间,木块B的重力为1500N,且静止在水平地板上,如图所示,则
(1)光滑球A球受到墙和木块B给的弹力大小分别为多少?
(2)木块B受到地面的支持力和摩擦力大小分别为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上,导轨宽度为L,导体棒离开左侧连接电源的导线距离为d,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余部分与接触电阻不计。磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为,磁感应强度为B,求:

(1)导体棒和电源围成的回路的磁通量的大小
(2)轨道对导体棒的支持力和摩擦力。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(13)质量为m=0.02 kg的通电细杆AB置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度L=0.2 m,杆AB与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示.电池内阻不计,电阻R=16Ω,AB棒电阻r =4Ω试求出为使杆AB静止不动,电池电动势的范围应是多少?(sin37°=0.6  cos37°=0.8)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上,导轨宽度为L,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余部分与接触电阻不计,磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为?,磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。(重力加速度取g)。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为m=10g,电量为q=10-4C的带正电小球用长为L=0.3m的绝缘细线系于O点放在匀强电场中,静止时悬线与竖直方向夹角θ=60°。求:

(1)匀强电场的电场强度E;
(2)若通过外力做功将带电小球缓慢拉至竖直方向的最低点并使悬线拉紧,而小球最终处于静止状态,问外力需做多少功?

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