(12分)用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图丝线与竖直方向成530角,现突然将该电场方向变为向下但大小不
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(12分)用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图丝线与竖直方向成530角,现突然将该电场方向变为向下但大小不
题型:不详
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(12分)用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图丝线与竖直方向成53
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角,现突然将该电场方向变为向下但大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球经过最低点时丝线的拉力.
答案
(1)4mg/3q;(2)0.42mg
解析
试题分析:(1)小球带正电,由平衡条件得:mgtan37°=qE ①故E=4mg/3q.②
(2)当电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.由动能定理得:
mv
2
=(mg+qE)l(1-cos53°) ③
由圆周运动知识,在最低点时,F
向
=F
T
-(mg+qE)=
④
由③④解得:F
T
=4.2mg.
举一反三
如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B匀速向下运动,则物体A和物体B的受力个数分别为( )
A.2,3 B.3,4
C.4,4 D.5,4
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如图为三种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的杆, AB为栓接在A点的缆绳,杆与缆绳的重量均不计,当它们吊起相同重物时,杆OA在三图中受力分别为F
a
、F
b
、F
c
的关系是( )
A.F
a
>F
c
= F
b
B.F
a
= F
b
>F
c
C.F
a
> F
b
>F
c
D.F
a
= F
b
=F
c
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如图所示,一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则下列说法正确的是 ( )
A.滑块一定受到四个力作用
B.弹簧一定处于压缩状态
C.斜面对滑块的支持力大小可能为零
D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于
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如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37
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,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m。已知g=10m/s
2
,sin37
0
=0.60,cos37
0
=0.80。求:
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)金属棒达到cd处的速度大小;
(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量。
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(6分)用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点。已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示。若已知静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)小球所受拉力的大小;
(2)小球所带的电荷量。
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