16.如圖所示,光滑絕緣的斜面傾角為37°,一帶電量為+q的小物體質(zhì)量為m,置于斜面上,當(dāng)沿水平方向加一如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小物體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),從某時(shí)刻開始,電場(chǎng)強(qiáng)度突然減為原來的一半,重力加速度為g.求:
(1)原來電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(2)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度減小后物體沿斜面下滑距離為L時(shí)的動(dòng)能.

分析 (1)當(dāng)帶正電荷的物體在電場(chǎng)中靜止于光滑絕緣斜面頂端,對(duì)其受力分析,利用根據(jù)平衡條件來確定電場(chǎng)力的大小,從而算出電場(chǎng)強(qiáng)度大。
(2)當(dāng)改變電場(chǎng)強(qiáng)度后,由動(dòng)能定理列方程計(jì)算沿斜面下滑距離為L時(shí)物體的動(dòng)能.

解答 解:(1)對(duì)小物體進(jìn)行受力分析,將Eq與N合成如圖,由平衡條件得:
  Eq=mgtan37°  ①
所以 E=$\frac{3mg}{4q}$
(2)當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)減半,小物體沿斜面下滑L,根據(jù)動(dòng)能定理得,物體的動(dòng)能為:
  Ek=mgLsin37°-EqLcos37°  ②
由①②得:Ek=0.3mgL
答:
(1)原來電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為$\frac{3mg}{4q}$.
(2)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度減小后物體沿斜面下滑距離為L時(shí)的動(dòng)能為0.3mgL.

點(diǎn)評(píng) 在物體下落過程中用動(dòng)能定理,要注意電場(chǎng)力做功與沿電場(chǎng)力的位移有關(guān),就像重力做功與高度相關(guān)一樣.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,電子顯像管由電子槍、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)場(chǎng)及熒光屏組成.M、N為加速電板,加速電壓為U0,S1、S2為板上正對(duì)的小孔.金屬板P和Q水平放置,S1、S2的連線與兩板平行且在正中央,兩板的長度和兩板間的距離均為l;距右邊緣l處有一熒光屏,取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn),向上為正方向建立x軸.電子槍發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為-e的電子,初速度可以忽略,電子經(jīng)加速電場(chǎng)后從小孔S2射入偏轉(zhuǎn)場(chǎng).不計(jì)電子重力和電子之間的相互作用.
(1)求電子到達(dá)小孔S2時(shí)的速度大小v;
(2)若板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子剛好經(jīng)過P板的右邊緣后,打在熒光屏上.求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)x.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,當(dāng)有電流從電流表的正極流入時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí),電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
B.當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時(shí),電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
C.保持磁鐵在線圈中靜止,電流表指針保持偏轉(zhuǎn)角不變
D.磁鐵插入線圈后,將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動(dòng),電流表指針向左偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同,空氣阻力不計(jì),下列說法中正確的是(  )
A.B與A的飛行時(shí)間一樣長B.B的加速度比A的大
C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大D.B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,在平面坐標(biāo)系xoy內(nèi),第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)圓心在M(L,0)點(diǎn),磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外,一帶正電質(zhì)量為m粒子從象Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng),從P(2L,0)點(diǎn)射出磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(3)粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在勻速向右行駛的磁懸浮列車?yán),小明將一小球放在光滑水平桌面上相?duì)桌面靜止.下列說法正確的是( 。
A.若小球向右滾動(dòng),則列車在加速前進(jìn)
B.若小球向左滾動(dòng),則列車在減速前進(jìn)
C.若列車急剎車,則小球向右滾動(dòng)
D.若列車急剎車,則小球仍靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定制”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)其中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟分別是
A、在水平放置的方木板上固定一張白紙,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上,另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩,通過細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì)與方木板平面平行)互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置并讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2
B、只用一只彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩拉橡皮條,使它的伸長量與兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同,讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并記下細(xì)繩的方向.
請(qǐng)指出以上步驟中的錯(cuò)誤或疏漏:
A中是未記下兩條細(xì)繩的方向;
B中是未說明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O.
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,假如F1的大小及方向固定不變(如圖所示),那么為了使橡皮條仍然伸長到O點(diǎn),對(duì)F2來說,下面幾種說法中正確的是C(填序號(hào))
A、F2的大小是唯一的,但可以有多個(gè)方向
B、F2的分析是唯一的,但大小可有多個(gè)值
C、F2的分析和大小均是唯一確定的.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.金屬導(dǎo)線中自由電荷定向移動(dòng)形成電流,電荷定向移動(dòng)時(shí)所受的洛倫茲力的矢量和,在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力.設(shè)每個(gè)自由電荷的電荷量為q,單位體積的自由電荷數(shù)為n,電荷定向移動(dòng)速率為v,導(dǎo)線的橫截面積為S,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與導(dǎo)線垂直.
(1)試證明電流的微觀表達(dá)式I=nqSv;
(2)請(qǐng)你試推導(dǎo)洛倫茲力表達(dá)式f=qvB.

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2.一個(gè)物體做變速直線運(yùn)動(dòng),前一半路程的速度是v1,后一半路程的速度是v2,則全程的平均速度是( 。
A.$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$B.$\frac{2{v}_{1}{v}_{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$C.$\frac{2{v}_{1}+{v}_{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$D.$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{{v}_{1}{v}_{2}}$

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