精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

(12分)如图所示,一质量为m带正电的小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,处于一水平方向的匀强电场中,静止时细线右偏与竖直方向成45°角,位于图中的P点.重力加速度为g,求:

(1)静止在P点时线的拉力是多大?
(2)如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放,则当小球摆至P点时,其电势能如何变?变化了多少?
(3) 如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放,则小球到达P点时的速度大小?

(1)T=(2)其电势能增加为(3)vC 

解析试题分析:(1)小球静止在P点时由平衡条件得           1分
解得:T=           1分
(2)小球从A到P的过程中,电场力F做负功,故其电势能增加  [来源:学_科_网]
由(1)问得 ,故              1分
则小球克服电场力做功              2分 
其电势能增加为         1分
(3)小球先做匀加速直线运动到达最低点C,     
根据动能定理得:           1分
解得:vC          1分
到达C点后细绳绷紧,小球沿细绳方向的速度变为零,则 
解得:vC               1分
从C到P做圆周运动,由动能定理得:
          2分
解得vP         1分
考点:考查了共点力平衡条件,功能关系,动能定理,运动的合成与分解

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

(8分)某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了以下实验:
(1)该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球B(图中未画出)先后挂在图中P1、P2、P3位置,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小,小球B所受带电球体A的作用力          (填“越大”或“越小”或“不变”),实验发现小球B在位置      细线偏离竖直方向的角度最大(填“P1或P2或P3”)

(2)接着该组同学使小球处于同一位置,增大或减少小球A所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化。如图,悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B。在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A。当A球到达悬点P1的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为(    )
A.2          B.3           C.         D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,物体A的质量mA=0.2kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg,绳和滑轮间的摩擦及质量均不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,A和B恰好一起匀速运动。(g=10m/s2) 求:
(1)物体B与桌面间的动摩擦因数?
(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需多大的拉力?
(3)若在原来静止的物体B上放一个质量与B物体质量相等的物体后,物体B受到的摩擦力多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10-2C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点.试求:

(1)绳子的最大张力;
(2)A、C两点的电势差;
(3)当小球运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移至某处,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F的方向及取值范围.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源,滑轨间距为L=0.1m,将一个质量为m=0.03 kg,电阻R=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小.(重力加速度取g=10 m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,通电金属杆ab质量m=12g,电阻R=1.5Ω,水平地放置在倾角θ=300的光滑金属导轨上。导轨宽度,导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计,电源内阻r=0.5Ω。匀强磁场的方向竖直向上,磁感应强度B=0.2T。g=10若金属棒ab恰能保持静止,求:

(1)金属杆ab受到的安培力大小;
(2)电源的电动势大小E。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,固定在竖直平面的光滑绝缘圆环处于匀强电场中,场强方向与圆环平面平行且与水平方向成30°,环上与圆心O等高的A点套有一个质量为m,电荷量为+q的小球恰好处于平衡状态.(重力加速度为g),求:

(1)匀强电场的场强大小
(2)某时刻突然将电场方向变为竖直向下,场强大小不变,小球滑到最低点B时对环的压力大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)  如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑,cd杆在导轨上恰好保持静止。求

(1)拉力F的大小,
(2)ab杆上滑的速度大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻,Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域Ⅰ中磁场的磁感强度为,区域Ⅱ中磁场随时间按变化,一质量为、电阻为的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上,并恰能保存静止。试求:

(1)通过金属杆的电流大小;
(2)定值电阻的阻值为多大?

查看答案和解析>>

同步练习册答案