15.如圖所示,一半徑為R的光滑絕緣四分之一圓弧槽軌道,固定在水平向右的勻強電場中.槽的近緣A與圓心O在同一高度.一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的邊緣A處由靜止釋放,沿軌道滾到最低點B時,球?qū)壍赖膲毫?mg.
(1)求小球在電場中運動到B點正下方向時的速度大。
(2)求小球受到的電場力的大小和方向.

分析 (2)小球在B點做圓周運動,應(yīng)用牛頓第二定律可以求出小球在B點的速度;
(1)從A到B過程,應(yīng)用動能定理可以求出電場力.

解答 解:(1)小球在B點,由牛頓第二定律得:N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
由題意可知:N=2mg,
解得:v=$\sqrt{gR}$,
(2)從A到B過程,由動能定理得:
mgR+FR=$\frac{1}{2}$mv2-0,
解得:F=-$\frac{1}{2}$mg,
負(fù)號表示電場力水平向右;
答:(1)小球在電場中運動到B點正下方向時的速度大小為$\sqrt{gR}$.
(2)小球受到的電場力的大小為$\frac{1}{2}$mg,方向:水平向右.

點評 本題考查了求電場力與小球速度問題,分析清楚小球的運動過程是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用牛頓第二定律與動能定理可以解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.兩個做圓周運動的質(zhì)點,它們的角速度之比為3:1,線速度之比為2:3,那么下列說法正確的是( 。
A.它們的軌道半徑之比為2:9B.它們的軌道半徑之比為1:2
C.它們的周期之比為2:3D.它們的向心加速度之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下,磁場的寬度均為L,一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進入磁場Ⅰ區(qū)時,恰好以速度 v1做勻速直線運動;當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時,線框又恰好以速度v2做勻速直線運動,從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框的動能變化量為△Ek(末動能減初動能),重力對線框做功為W1,安培力對線框做功為W2,下列說法中正確的有(  )
A.在下滑過程中,由于重力做正功,所以有v2>v1
B.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中,機械能守恒
C.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程,有(W1-△Ek)機械能轉(zhuǎn)化為電能
D.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框動能的變化量大小為△Ek=W1+W2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.如圖所示:

(1)在圖甲中.若規(guī)定EpA=0.則EpB<0(填“>““=“或“<“)
(2)試分析圖乙中靜電力做功情況及相應(yīng)的電勢能變化情況.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌,間距L=0.5m.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°.NQ⊥MN,NQ間連接有一個R=3Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=2Ω,其余部分電阻不計.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,cd 距離NQ為s=2m.試解答以下問題:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)金屬棒達到穩(wěn)定時的速度是多大?
(2)從靜止開始直到達到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應(yīng)強度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則t=1s時磁感應(yīng)強度應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.酒后駕駛會導(dǎo)致許多安全隱患,是因為駕駛員的反應(yīng)時間變長,反應(yīng)時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間.下表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離,“制動距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動時的加速度大小都相同).
速度/(m•s-1思考距離/m制動距離/m
正常酒后正常酒后
157.515.022.530.0
2010.020.036.746.7
2512.525.054.266.7
分析上表可知,下列說法正確的是( 。
A.駕駛員正常情況下反應(yīng)時間為0.5 s
B.駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多0.5 s
C.駕駛員采取制動措施后汽車的加速度大小為3.75 m/s2
D.若汽車以25 m/s的速度行駛時,發(fā)現(xiàn)前方60 m處有險情,酒后駕駛不能安全停車

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.從地面斜向上拋出一個質(zhì)量為m的小球,當(dāng)小球到達最高點時,小球具有的動能與勢能之比是9:16,選地面為重力勢能參考面,不計空氣阻力,現(xiàn)在此空間加上一個平行于小球運動平面的水平電場,以相同的初速度拋出帶上正電荷量為q的原小球,小球到達最高點時的動能與拋出時動能相等.已知重力加速度大小為g.試求:
(1)無電場時,小球升到最高點的時間;
(2)后來所加電場的場強大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,平行板電容器與電動勢為E′的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略.一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點.現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則(  )
A.平行板電容器的電容將變小
B.靜電計指針張角變小
C.帶電油滴的電勢能將減少
D.若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開,再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受電場力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,如圖給出了從0點開始,每5個點取一個計數(shù)點的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點.測得:s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.40cm,s4=2.90cm,s5=3.40cm,s6=3.90cm.那么小車運動到2位置的速度是0.215m/s.    小車在全程的加速度是0.5m/s2

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同步練習(xí)冊答案