如图所示,一条长为L的细线,上端固定,将它置于一充满匀强电场的空间中,场强大小为E,方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为θ时,带电小球处于平衡状态。
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如图所示,一条长为L的细线,上端固定,将它置于一充满匀强电场的空间中,场强大小为E,方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为θ时,带电小球处于平衡状态。
题型:不详
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来源:
如图所示,一条长为L的细线,上端固定,将它置于一充满匀强电场的空间中,场强大小为E,方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为θ时,带电小球处于平衡状态。求:
⑴小球带电量为多少?
⑵如果使细线向右与竖直方向的偏角由θ增大为β,且自由释放小球,则β为多大时,才能使细线达到竖直位置时,小球的速度又刚好为零?
⑶如果将小球向左方拉成水平,此时线被拉直,自由释放小球后,经多长时间细线又被拉直?
答案
(1)
(2)β=2θ (3)
解析
试题分析:
(1)小球平衡状态 Eq=mgtanθ,解得
(2)对整个过程由动能定理 mgL(1-cosβ)-EqLsin β="0" ,解得 tanβ/2=tanθ,解得:β=2θ
(3)自由释放后小球作匀加速直线运动到细线又被拉直过程中, 因为 s = 2Lsinθ
而
根据
得
举一反三
如图所示,一个箱子内放置质量为m的物体,现让箱子以初速度为零从高空释放,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度成正比,在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱内物体对箱子底部刚开始存在压力,但随着箱子下降,压力逐渐减小直到为零
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时小
题型:不详
难度:
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如图所示,两根轻质弹簧上系住一小球,弹簧处于竖直状态。若只撤去弹簧a,在撤去的瞬间小球的加速度大小为15
, 若只撤去b,则撤去的瞬间小球的加速度可能为( )
A.25
,方向竖直向下
B.25
,方向竖直向上
C.5
,方向竖直向上
D.5
,方向竖直向下
题型:不详
难度:
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(18分)如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧轨道竖直放置,下端恰与金属板上表面平滑连接。金属板置于水平地面上,板足够长,质量为5m,均匀带正电q;现有一质量为m的绝缘小滑块(可视为质点),由轨道顶端无初速释放,滑过圆弧轨道后滑到金属板上。空间存在竖直向上的匀强电场,场强E=6mg/q;已知滑块与金属板上表面、金属板与地面间的动摩擦因数均为μ;重力加速度为g。试求:
(1)滑块滑到圆弧轨道末端时的速度
;
(2)金属板在水平地面上滑行的最终速度v;
(3)若从滑块滑上金属板时开始计时,电场存在的时间为t,求电场消失后,金属板在地面上滑行的距离s与t的关系。
题型:不详
难度:
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如图所示,汽车向右沿水平面作匀速直线运动,通过绳子提升重物M。若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦,则在提升重物的过程中,下列有关判断正确的是( )
A.重物M加速上升
B.重物减速上升
C.绳子张力等于M的重力
D.绳子张力小于M的重力
题型:不详
难度:
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(10分)如图所示,A、B为一对平行板,板长为L,两板距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m,带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经M、N两平行金属板间的电场加速后,从A、B两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场。(不计粒子的重力)求:
(1)若粒子的初速度为0,M、N两板间的电压为U,求射出电场时粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入匀强磁场后做圆周运动的半径是多大?
(3)MN两极板间的电压U应在什么范围内,粒子才能从磁场内射出?
题型:不详
难度:
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