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如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小.


解析:小球从A到最低点的过程中,只有重力做功,电场力不做功,

由动能定理:mgRmv2.                    …3分

在最低点,由牛顿第二定律:FmgFN′=.    …3分   

FqEFN′=FNmg,  可解得E=4mg/q.      …3分

答案:4mg/q


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器.当环境温度降低时(  )

A.电容器C的带电荷量增

B.电压表的读数减小

C.电容器C两板间的电场强度减小

D.R1消耗的功率减小

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小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间成正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=9 Ω的电阻构成闭合电路,线圈自身的电阻r=1 Ω,下列说法正确的是(  )

A.交变电流的周期为0.2 s

B.交变电流的频率为2.5 Hz

C.发电机工作电流为2 A

D.发电机输出的电功率为18 W

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如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示该小球的运动轨迹.小球在a点的动能等于20 eV,运动到b点时的动能等于2 eV.若取c点为电势零点,则当这个带电小球的电势能等于-6 eV时(不计重力和空气阻力),它的动能等于

A.16 eV                  B.14 eV

C.6 eV                   D.4 eV

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下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。 坐标原点处电场强度最大的是

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如图所示,一质量为的铁块套在倾斜放置的杆上,铁块与杆之间的动摩擦因数,且最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等.杆与水平方向成角,一轻绳一端连接在铁块上,一端连在一质量的小球上,一水平力作用在小球上,连接铁块与绳的轻绳与杆垂直,铁块和小球都处于静止状态,取g=10m/s2.则

A.拉力的大小为N                    B.铁块所受的摩擦力大小为15N

C.若将在图示的平面内沿逆时针方向缓慢地转过300,此过程中铁块受到的摩擦力逐渐减小

D.若将连接铁块与轻绳之间的轻绳突然剪断,则铁块受到的摩擦力将减小

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科目:高中物理 来源: 题型:


某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角的关系.因为一般的长木板摩擦较大,学习小组决定用气垫导轨代替长木板,对气垫导轨进行改造,做成斜面,这样摩擦可以忽略不计,装置模型简化如图所示.实验室提供器材如下:

A.气垫导轨(已知长度为); B.质量为的滑块(内部为空的,可以放砝码,可视为质点);

C.质量为的砝码若干个;   D.各种薄厚不等的方木板多个(垫气垫导轨备用);

E.米尺;                   F.秒表.

实验过程:

第一步,保持斜面倾角不变,探究加速度与质量的关系.

(1)实验中,通过向滑块内放入砝码来改变滑块质量,只要测出由斜面顶端滑至底端所用的时间,就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度(   )

A.              B.             C.              D.

(2)某同学记录的实验数据如下表所示,根据这些信息,判断以下结论正确的是(   )

A.在实验误差范围内,滑块的质量改变之后,其加速度

改变较大

B.经过分析得出滑块的加速度和滑块的总质量没有关系

C.经过分析得出滑块的平均速度和滑块的总质量成正比

D.在实验误差范围内,滑块的质量改变之后,其下滑的

时间不会改变

第二步,保持物体质量不变,探究加速度与倾角的关系.

实验中通过改变方木块垫放位置来调整气垫导轨的倾角.由于没有量角器,因此通过测量气垫导轨顶端到水平面的高度,求出倾角的正弦值.某同学记录了高度和加速度的对应值如表格所示.

(3)请根据表中所给的数据,在图中的坐标系上通过描点绘出图象.

(4)根据所绘出的图象,求出当地的重力加速度

g=         m/s2.(结果保留三位有效数字)

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某质点正在做周期为T的简谐运动,下列说法中正确的是(  )

A.质点从平衡位置起第1次到达最大位移处所需时间为

B.质点走过一个振幅那么长的路所用的时间总是

C.质点在时间内走过的路程可以大于,也可以小于一个振幅的长度

D.质点在时间内走过的路可能等于一个振幅的长度

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如图甲所示,A、B两物体与水平面间的动摩擦因数相同,A的质量为3 kg.A以一定的初速度向右滑动,与B发生碰撞,碰前A的速度变化如图乙中图线Ⅰ所示,碰后A、B的速度变化分别如图线Ⅱ、Ⅲ所示,g取10 m/s2,求:

 (1)A与地面间的动摩擦因数.

(2)物体B的质量.

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