精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

(12分)两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均为m的带电小球A和B,带电量分别为+q和―q。若加上水平向左的场强为E的匀强电场后,使连接AB的长也为L的绝缘细线绷紧,且两球均处于平衡状态,如图所示,则匀强电场的场强大小E应满足什么关系?

E≥mg/3q+kq/L2

解析试题分析:取A为研究对象,设OA线拉力为T1,AB线拉力为T2
经受力分析得:水平方向 T1cos600 + T2+FBA="F" (3分)
竖直方向 T1sin600 ="mg" (3分)
由此可得Eq=mgtg300 + T2+kq2/L2
故场强的大小E=mg/3q+kq/L2+T2/q (3分)
因为绝缘细线绷紧,故T2≥0,所以E≥mg/3q+kq/L2(3分)
考点:共点力作用下物体的平衡,电场力,库仑力的计算等。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两根粗细均匀的金属杆AB和CD的长度均为L,电阻均为R,质量分别为3m和m,用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,悬跨在绝缘的、水平光滑的圆棒两侧,AB和CD处于水平。在金属杆AB的下方有水平匀强磁场,磁感强度的大小为B,方向与回路平面垂直,此时CD处于磁场中。现从静止开始释放金属杆AB,经过一段时间(AB、CD始终水平),在AB即将进入磁场的上边界时,其加速度为零,此时金属杆CD还处于磁场中,在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为Q. 重力加速度为g,试求:
(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1.
(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和系统机械能减少量.
(3)设金属杆AB在磁场中运动的速度为v2,通过计算说明v2大小的可能范围.(设CD始终在磁场中运动)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

图为一注射器,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vm=20ml,其活塞的横截面积为2cm2。先将注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置,然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。已知环境温度t1=27℃,大气压p0=1.0×105Pa,为使活塞移到最大刻度处,试问(活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均
忽略不计。)

(i)若把注射器浸入水中缓慢加热,水温须升至多少℃?
(ii)若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞,拉力须达到多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置的L=10cm长的绝缘支杆上,B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为=300,B的质量为m=360g。

求:(1)B球对斜面的压力大小 
(2)B 球带的电荷量大小(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(19分)如图所示,一倾角为 的足够长固定光滑斜面底端有一与斜面垂直的挡板M,物块A、B之间用一与斜面平行的轻质弹簧连接且静止在斜面上。现用外力沿斜面向下缓慢推动物块B,当弹簧具有5J的弹性势能时撤去推力,释放物块B 。已知物块A、B的质量分别为5kg和10kg,弹簧的弹性势能的表达式为 ,其中弹簧的劲度系数为k=1000N/m,x为弹簧的形变量,g=10m/s2。求

(1)撤掉外力时,物块B的加速度大小;
(2)外力在推动物块B的过程中所做的功;
(3)试判断物块A能否离开挡板M?若A能离开挡板M,求出物块A刚离开挡板M时,物块B的动能;若A不能离开挡板M,求出物块A与挡板M之间的最小作用力。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,四个电阻阻值均为R,电池内阻不计,S闭合时,水平平行的金属板间质量为m,带电荷量为q的微粒,恰好静止在两板的中央d/2处(d为两板间的距离),S断开后,微粒向一极板运动,碰撞后速度大小不变只改变方向,电量由q变为q′,随后向另一极板运动,到达另一极板时速度恰好减为零。

(1)电路中电池电动势多大?
(2)微粒后来的带电荷量q′多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图甲所示,一固定的粗糙斜面的倾角为37°,一物块m=5kg在斜面上,若用F=50N的力沿斜面向上推物块,物块能沿斜面匀速上升,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若将F改为水平向右推力(如图乙),则为多大时才能使物块沿斜面匀速运动。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图甲所示为一倾角=30°的足够长的绝缘斜面,在斜面上P点的上方是光滑的,P点下方粗糙,整个斜面体处在一个交变的电磁场中,电、磁场的变化规律如图乙和丙所示,磁场方向以垂直纸面向外为正,而电场的方向以竖直向下为正,其中,现有一个可视为质点、带负电的小物块(其质量为、带电量大小为),从t=0时刻由静止开始从A点沿斜面下滑,在t=3t0时刻刚好到达斜面上的P点,在以后运动过程中的某时刻开始,物块运动的速率保持不变.若已知斜面粗糙部分与物块间的动摩擦因素为,求:

(1)小球在t0时刻的速度及AP的长度;
(2)在整个运动过程中物块离开斜面的最大距离为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)用30cm长的绝缘细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点的正下方,当空中有方向为水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态,如下图所示。(g="10N/kg" ;  sin37°=0.6;cos370=0.8)

(1)分析小球的带电性质.
(2)求小球的带电量。
(3)求细线的拉力。

查看答案和解析>>

同步练习册答案