如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)電場，一根不可伸長的絕緣細(xì)線長度為L，細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m，帶負(fù)電小球，另一端固定在O點(diǎn)，把小球拉到使細(xì)線水平的位置A，然后由靜止釋放，小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成角的位置B時(shí)速度為零。

（1）該小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在A點(diǎn)時(shí)          （大、小）。
（2）小球所受電場力與重力之比為          。
（3）小球從A到B過程中，電場力做功          。
（4）小球從A到B過程中，最大動(dòng)能為          。
①大②③④

試題分析：①負(fù)電荷所受電場力水平向左，由A運(yùn)動(dòng)到B電場力做負(fù)功，電勢(shì)能增大
②根據(jù)對(duì)稱性可知，小球處在AB中點(diǎn)位置時(shí)切線方向合力為零，此時(shí)細(xì)線與水平方向夾角恰為30°，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得：qEsin30°＝mgcos30°，可知Eq＝mg
③由電場力做功的 
④當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到半徑與水平方向成30°角時(shí)速度最大，由動(dòng)能定理
點(diǎn)評(píng)：本題要注意電場力與重力做功的特點(diǎn)，二力做功均與路徑無關(guān)；本題采用了數(shù)學(xué)方法求解；而在解題時(shí)還可以應(yīng)用物理分析法求解，先分析二力的合力方向，則可知，在當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到該方向時(shí)速度最大．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(18分）圖所示為回旋加速器的示意圖。它由兩個(gè)鋁制D型金屬扁盒組成,兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫，兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接在高頻交變電源上。在D1盒中心A處有離子源，它產(chǎn)生并發(fā)出的a粒子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進(jìn)入D2盒中。在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后，再次經(jīng)狹縫電壓加速。為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運(yùn)動(dòng)的周期一致。如此周而復(fù)始，速度越來越 大,運(yùn)動(dòng)半徑也越來越大,最后到達(dá)D型盒的邊緣，以最大速度被導(dǎo)出。已知a粒子電荷量為q,質(zhì)量為m，加速時(shí)電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D型盒的半徑為R，設(shè) 狹 縫 很 窄,粒子通過狹縫的時(shí)間可以忽略不計(jì)，設(shè)α粒子從離子源發(fā)出時(shí)的初速度為零。（不計(jì)α粒子重力）求：

(1) α粒子第一次被加速后進(jìn)入D2盒中時(shí)的速度大�。�
(2) α粒子被加速后獲得的最大動(dòng)能Ek和交變電壓的頻率f；
(3)α粒子在第n次由D1盒進(jìn)入D2盒與緊接著第n+1次由D1盒進(jìn)入D2盒位置之間的距離Δx。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在x＞0的空間中，存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝10 N/C；在x＜0的空間中存在垂直于xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T。一帶負(fù)電的粒子（比荷q/m＝160 C/kg），在x＝0.06 m處的D點(diǎn)以v0＝8 m/s的初速度沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)帶電粒子的重力。求：

（1）帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)后第一次通過y軸時(shí)距O點(diǎn)的距離。
（2）帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)后第一次通過y軸的速度大小和方向；
（3）帶電粒子進(jìn)入磁場后經(jīng)多長時(shí)間返回電場；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，其電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為E和B，一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電荷量為q的油滴，以水平速度v0從a點(diǎn)射入，經(jīng)一段時(shí)間后運(yùn)動(dòng)到b.試計(jì)算：

(1)油滴剛進(jìn)入疊加場a點(diǎn)時(shí)的加速度．
(2)若到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，偏離入射方向的距離為d，此時(shí)速度大小為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

關(guān)于點(diǎn)電荷周圍電勢(shì)大小的公式為U＝kQ/r，式中常量k＞0，Q為點(diǎn)電荷所帶的電量，r為電場中某點(diǎn)距點(diǎn)電荷的距離．如圖所示，兩個(gè)帶電量均為+q的小球B、C，由一根長為L的絕緣細(xì)桿連接，并被一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛在固定的小球A上，C球離地的豎直高度也為L．開始時(shí)小球A不帶電，此時(shí)細(xì)線內(nèi)的張力為T0；當(dāng)小球A帶Q1的電量時(shí)，細(xì)線內(nèi)的張力減小為T1；當(dāng)小球A帶Q2的電量時(shí)，細(xì)線內(nèi)的張力大于T0．
 
（1）分別指出小球A帶Q1、Q2的電荷時(shí)電量的正負(fù)；
（2）求小球A分別帶Q1、Q2的電荷時(shí)，兩小球B、C整體受到小球A的庫侖力F1與F2大小之比；
（3）當(dāng)小球A帶Q3的電量時(shí)細(xì)線恰好斷裂，在此瞬間B、C兩帶電小球的加速度大小為a，求Q3；
（4）在小球A帶Q3（視為已知）電量情況下，若B球最初離A球的距離為L，在細(xì)線斷裂到C球著地的過程中，小球A的電場力對(duì)B、C兩小球整體做功為多少？（設(shè)B、C兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng))

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一個(gè)壓敏電阻元件，其阻值與其兩端所加電壓成正比，即R=kU，式中k為已知的常數(shù)．框架上有一質(zhì)量為m，離地高為h的金屬棒，金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦，且保持水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于框架平面向里．今將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)金屬棒電阻，重力加速度為g．試求：

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，流過棒的電流大小和方向；
（2）金屬棒落到地面時(shí)的速度大小；
（3）金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

帶電小球的質(zhì)量為m，當(dāng)勻強(qiáng)電場方向水平向右時(shí)（圖中未畫出），小球恰能靜止在光滑圓槽形軌道的A點(diǎn)，圖中角θ＝30°，如圖所示，當(dāng)將電場方向轉(zhuǎn)為豎直向下時(shí)(保持勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小不變)，求小球從A點(diǎn)起滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑．在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強(qiáng)度．現(xiàn)有一電荷量，質(zhì)量的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取．

試求：
（1）帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大�。�
（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離．
（3）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小．
（4）帶電體在從P開始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過程中的最大動(dòng)能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為0.2 kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無初速度放置一質(zhì)量為0.1 kg、電荷量q＝＋0.2 C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力．現(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為0.6 N的恒力，g取10 m/s2，求：

（1）開始時(shí)木板和滑塊的加速度分別是多少？
（2）木板的最大加速度為多少？
（3）滑塊的最大速度為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案