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19.固定光滑绝缘细杆与水平方向成一定角度如图所示,杆上套有一带正电的小球,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场,判断图中给出的四个方向中,哪些是所加的电场方向(  )
A.垂直于杆斜向上B.竖直向上C.水平向右D.垂直于杆斜向下

分析 当加一匀强电场时,小球将受到电场力作用,小球带正电,电场力方向与场强方向相同.当加电场后,小球所受的合力能为零时,就能在杆上保持静止状态.

解答 解:A、若电场方向垂直于杆斜向上,小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上,在垂直于杆的方向小球受力能平衡,而在平行于杆方向,重力有沿杆向下的分力,没有力与之平衡,则小球将向下滑动,不能保持静止.故A错误.
B、若电场方向竖直向上时,若电场力等于重力,小球受力平衡,能保持静止.故B正确.
C、当电场方向水平向右,电场力水平向右,小球受到重力、杆对球的垂直于杆向上的弹力和水平向右的电场力,三力合力能为零,能使小球在杆上保持静止.故C正确.
D、若电场方向垂直于杆斜向下,小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向下,在垂直于杆的方向小球受力能平衡,而在平行于杆方向,重力有沿杆向下的分力,没有力与之平衡,则小球将向下滑动,不能保持静止.故D错误.
故选:BC

点评 判断物体能否静止,关键是分析物体的受力情况,根据利用平衡条件进行检验合力是否为零.

练习册系列答案
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1.如图所示是甲、乙两质点从同一地点运动的x-t图象,甲的是OA直线,乙的是OAC曲线,已知0A段曲线为抛物线,二者相交于A点,曲线OA在A点的切线AB交时间轴于t=2s处.则下列说法正确的是(  )
A.甲质点做直线运动,乙质点做曲线运动
B.甲质点2s时的速度为2m/s
C.乙质点在0-4s内做匀加速直线运动,其加速度大小为0.5m/s2,且4秒后运动反向
D.前4s内甲的平均速度等于乙的平均速度

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10.如图1所示,n匝正方形导线框用细线悬挂于天花板上且处于静止状态,线框平面在纸面内,线框的边长为L,总电阻为R,线框的下半部分(总面积的一半)处于垂直于纸面向里的有界匀强磁场中,磁场的上、下边界之间的距离为d(d大于L),磁场的磁感应强度按图2变化,t0时刻,悬线的位力恰好为零,图中B0、t0已知.在t=t0时刻剪断细线,线框刚要完全穿过磁场时,加速度变为零,线框在穿过磁场的过程中始终在纸面里,且不发生转动,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )
A.线框的质量为m=$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{g{t}_{0}R}$
B.0-t0时间内,通过某一匝线框截面的电荷量为$\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{2R}$
C.剪断细线后,线框进磁场的过程可能先加速再匀减速
D.线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热为$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{2{t}_{0}R}$(d+$\frac{L}{2}$-$\frac{{L}^{2}}{8g{t}_{0}^{2}}$)

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(1)杆自由下落至MN处时速度大小v;
(2)杆从进入磁场开始受变力F作用,竖直向下做匀速直线运动,求:在下降高度2d过程中,变力F所做的功.

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4.如图,水平面(纸面)内间距为l=0.5m的平行金属导轨间接一电阻,质量为m=0.1kg、长度为也为l,电阻为r=0.2Ω的金属杆置于导轨上,t=0时,金属杆在水平向右、大小为F=0.3N的恒定拉力作用下由静止开始运动,t=0.2s时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B=0.8T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.导轨的电阻均忽略不计,杆与导轨始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ=0.25.重力加速度大小为g=10m/s2.求:
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11.如图所示,一平行板电容器两板水平相对放置,在两板的正中心上各开一孔,孔相对极板很小,因此不会影响两板间的电场分布.现给上下两板分别充上等量的正负电荷,上板带正电、下板带负电,使两板间形成匀强电场,电场强度大小为E=$\frac{3mg}{q}$.一根长为L的绝缘轻质硬杆上下两端分别固定一带电金属小球A、B,两球大小相等,且直径小于电容器极板上的孔,A球带负电QA=-3q,B球带正电QB=+q,两球质量均为m.将“杆-球”装置移动到上极板上方,保持竖直,且使B球刚好位于上板小孔的中心处、球心与上极板在一平面内.然后静止释放.已知带电平行板电容器只在其两板间存在电场,两球在运动过程中不会接触到极板,且各自的带电量始终不变.忽略两球产生的电场对平行板间匀强电场的影响,两球可以看成质点,电容器极板厚度不计.重力加速度取g.求:
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