18.用一條絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶電小球,小球質(zhì)量為m,所帶電荷 量為q,現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場,平衡時(shí)絕緣繩與鉛垂線成30°夾角,求:
①判定電荷的電性;
②這個(gè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度.

分析 對(duì)小球受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡可分析小球受力方向并求出電場力的大小,從而結(jié)合電場強(qiáng)度的定義式求出勻強(qiáng)電場的場強(qiáng).

解答 解:(1)對(duì)小球受力分析,如圖所示,要使小球平衡,小球受電場力一定向右,沿電場線方向,故小球應(yīng)帶正電;
(2)根據(jù)共點(diǎn)力平衡得,
qE=mgtanα,
解得E=$\frac{mgtanα}{q}$.
答:(1)小球帶正電;
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為$\frac{mgtanα}{q}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解,注意明確正電荷受力沿電場方向;此類問題只需抓住電場力的性質(zhì),將其作為一種力進(jìn)行分析即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,斜面傾角為a=37°,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因素μ=0.5,重20N的物體在平行于斜面的拉力F作用下保持靜止,求F的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示的勻強(qiáng)電場中,有a、b、c三點(diǎn),ab間距離Lab=2cm,bc間距離Lbc=6cm,其中ab沿電場方向,bc和電場方向成60°角.一個(gè)所帶電量q=-4×10-8C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)克服電場力做功Wab=8×10-6J.求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度;
(2)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn),電場力所做的功;
(3)a、c兩點(diǎn)間的電勢差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.將硬導(dǎo)線中間一段折成半圓形,使其半徑為R,讓它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng).導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接,外電路接有額定功率為P、電阻為r的小燈泡并正常發(fā)光.電路中除燈泡外,其余部分的電阻不計(jì),則下列說法正確的是( 。
A.半圓形硬導(dǎo)線的角速度為$\frac{{\sqrt{2rP}}}{{{π^2}{R^2}B}}$
B.半圓形硬導(dǎo)線的角速度為$\frac{{\sqrt{rP}}}{{{π^2}{R^2}B}}$
C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)900通過小燈泡的電荷量為$\frac{{π{R^2}B}}{2r}$
D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)900過程中通過小燈泡的電荷量為0

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

13.有一磁感強(qiáng)度B=0.1T的水平勻強(qiáng)磁場,垂直勻強(qiáng)磁場放置一很長的金屬框架,框架上有一導(dǎo)體ab保持與框架邊垂直、由靜止開始下滑.已知ab長0.1m,質(zhì)量為0.1g,電阻為0.1Ω,框架電阻不計(jì),取g=10m/s2.求:
(1)導(dǎo)體ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)導(dǎo)體ab在最大速度時(shí)產(chǎn)生的電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.電學(xué)中有些儀器經(jīng)常用到下述電子運(yùn)動(dòng)的物理原理.如圖某一水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xoy,x=0和x=L=10cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場.場強(qiáng)E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E2=1.0×104V/m,一電子(為了計(jì)算簡單,比荷取為$\frac{e}{m}$=2×1011C/kg)從直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)的坐標(biāo)原點(diǎn)O以很小的速度沿xoy平面進(jìn)入勻強(qiáng)電場,計(jì)算時(shí)不計(jì)此速度.求:電子從O點(diǎn)進(jìn)入到離開x=3L處的電場所需的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,真空中有一勻強(qiáng)電場(圖中未畫出),電場方向與圓周在同一平面內(nèi),△ABC是圓的內(nèi)接直角三角形,∠BAC=63.5°,O為圓心,半徑R=5cm.位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為8eV、電荷量+e的粒子,有些粒子會(huì)經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn),其中到達(dá)B點(diǎn)的粒子動(dòng)能為12eV,達(dá)到C點(diǎn)的粒子電勢能為-4eV(取O點(diǎn)電勢為零).忽略粒子的重力和粒子間的相互作用,sin53°=0.8.下列說法正確的是( 。
A.圓周上A、C兩點(diǎn)的電勢差為16V
B.圓周上B、C兩點(diǎn)的電勢差為-4V
C.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為100V/m
D.當(dāng)某個(gè)粒子經(jīng)過圓周上某一位置時(shí),可以具有6eV的電勢能,且同時(shí)具有6eV的動(dòng)能

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,空間內(nèi)有一場強(qiáng)為E=$\frac{3mg}{2q}$、豎直向下的勻強(qiáng)電場.一根絕緣輕質(zhì)硬桿的兩端分別固定著A、B兩只質(zhì)量均為m帶電量均為+q的小球,O點(diǎn)是一光滑水平軸,已知AO=L,BO=2L,重力加速度為g.細(xì)桿從水平位置由靜止釋放,使其自由轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)B球轉(zhuǎn)到O點(diǎn)正下方的過程中,正確的是( 。
A.B球電勢能減少了2mgL
B.A、B球與桿組成的系統(tǒng)電勢能減少了$\frac{3}{2}$mgL
C.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中桿對(duì)A的彈力不做功
D.轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)B球的速度為$\sqrt{\frac{gL}{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,質(zhì)量為2kg和3kg的A、B兩物體疊放在水平地面上,勁度系數(shù)為25N/m的水平輕彈簧一端固定于墻壁,另一端與A物體相連且處于原長狀態(tài).A與B之間、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.設(shè)A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2.現(xiàn)用一水平推力F作用于物體B上使B緩慢地向墻壁移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)0.2m時(shí),水平推力F的大小為( 。
A.5 NB.25 NC.30 ND.20 N

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