【題目】如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。有一質(zhì)量為m的帶電小球，用絕緣輕細(xì)線懸掛起來(lái)，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角為。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力的作用。

（1）求小球所帶的電荷量并判斷所帶電荷的性質(zhì)；

（2）如果將細(xì)線輕輕剪斷，細(xì)線剪斷后，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，求這一段時(shí)間 內(nèi)小球電勢(shì)能的變化量。

【答案】（1）正電；（2）mg2t2（tan）2

【解析】

（1）小球受到重力電場(chǎng)力F和細(xì)線的拉力T的作用，由共點(diǎn)力平衡條件有：

qE = Tsin.

mg = Tcos.

得：q= .

電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，故小球所帶電荷為正電荷。

（2）剪斷細(xì)線后，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a，由牛頓第二定律有：

=ma

解得：a =

在t時(shí)間內(nèi)，小球的位移為：l=at2 .

小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為：W= qElsin= mglsintan=mg2t2（tan）2

所以小球電勢(shì)能的變化量（減少量）為：△Ep= mg2t2（tan）2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中(　　)

A. 感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針

B. 感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針

C. 安培力方向始終與速度方向相反

D. a位置低于b位置

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某游樂(lè)場(chǎng)的一項(xiàng)游樂(lè)設(shè)施如圖甲所示，可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型，已知圓盤(pán)的半徑為R＝2.5 m，懸繩長(zhǎng)L＝R，圓盤(pán)啟動(dòng)后始終以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)先沿著桿勻加速上升，再勻減速上升直到到達(dá)最高點(diǎn)(整個(gè)上升過(guò)程比較緩慢)，當(dāng)圓盤(pán)上升到最高點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，懸繩與豎直方向的夾角為45°，重力加速度取g＝10 m/s2。求：

(1)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

(2)若圓盤(pán)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)離地面的高度為h＝22.5 m，為了防止乘客攜帶的物品意外掉落砸傷地面上的行人，地面上至少要設(shè)置多大面積的區(qū)域不能通行；

(3)已知甲乙兩名乘客的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2)，在圓盤(pán)加速上升的過(guò)程中，他們座椅上的懸繩與豎直方向的夾角分別為θ1和θ2，比較θ1和θ2的大小關(guān)系。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先通電還是先釋放紙帶? _______。

(2)如圖所示，a、b、c以及d、e、f分別是連續(xù)相鄰的三個(gè)打點(diǎn)，c、d間還有一些點(diǎn)圖中未畫(huà)出，用刻度尺分別測(cè)得a、c間距為,d、f間距為，b、e間距為。

(3)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，若重錘質(zhì)量為m，從b到e過(guò)程，重錘重力勢(shì)能的減少量為=_______，動(dòng)能的增加量=_______。

(4)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，本實(shí)驗(yàn)是否需要測(cè)量重錘質(zhì)量? _______

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，自由下落的小球，從它接觸到豎直放置的輕質(zhì)彈簧開(kāi)始，一直到彈簧被壓縮到 最短的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A.小球的動(dòng)能先增大后減小

B.小球在剛接觸彈簧時(shí)動(dòng)能最大

C.小球的機(jī)械能守恒

D.小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，銀河系中某行星有三顆衛(wèi)星A、B、C，它們?cè)谕黄矫嫜仨槙r(shí)針?lè)较蚶@行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng).不考慮其它星體的影響，下列說(shuō)法正確的是

A.三顆衛(wèi)星的角速度大小關(guān)系是A>B=C

B.三顆衛(wèi)星向心加速度的大小關(guān)系是aA>aB =aC

C.三顆衛(wèi)星受到行星的萬(wàn)有引力大小關(guān)系是FA<FB=FC

D.三顆衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系是vA<vB=vC

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】滑板運(yùn)動(dòng)深得青少年的喜愛(ài).如圖所示為滑板運(yùn)動(dòng)軌道的示意圖，某同學(xué)（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿傾角為=30°的傾斜直軌道AB滑下，通過(guò)M點(diǎn)時(shí)速度為5m/s，后經(jīng)水平直軌道BC，沖上軌道CD，到N點(diǎn)速度減小為零.已知該同學(xué)質(zhì)量m =50kg，M點(diǎn)與 B點(diǎn)的距離L=3.0m，取重力加速度g=10m/s2.軌道各部分間均平滑連接，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：

（1）該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek；

（2）N點(diǎn)離水平軌道的高度H.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則

（1）求小球A與B之間庫(kù)侖力的大��；

（2）當(dāng)時(shí)，求細(xì)線上的拉力和斜面對(duì)小球A的支持力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球密度（ ）

A. 地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期及地球離太陽(yáng)的距離

B. 月球繞地球運(yùn)行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑

C. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運(yùn)行周期

D. 若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案