【題目】在光滑絕緣的水平面上放置一個質(zhì)量m=0.2kg、帶電荷量q=5×10-4C的帶正電小球,小球系在長L=0.5m的絕緣細線上,線的另一端固定在O點.整個裝置置于勻強電場中,電場方向與水平面平行且沿OA方向,如圖所示(此圖為俯視圖).現(xiàn)給小球一個初速度使其繞O點做圓周運動,小球經(jīng)過A點時細線的張力F=140N,小球在運動過程中,最大動能比最小動能大20J,小球可視為質(zhì)點.

1)求電場強度的大。

2)求運動過程中小球的最小動能.

3)若小球運動到動能最小的位置時細線被剪斷,則小球經(jīng)多長時間其動能與在A點時的動能相等,此時小球距A點多遠.

【答案】14×104N/C;(210J;(3)經(jīng)s其動能與在A點時的動能相等,此時小球距A點為m

【解析】

1)當(dāng)電場力做正功最多時動能最大,而最大的正功為,根據(jù)題意有:

代入數(shù)據(jù)得

2)在A處動能最大,A處:

A點關(guān)于O的對稱點B處動能最小,則最小動能

代入數(shù)據(jù)得.

3B點動能最小,在B點:

代入數(shù)據(jù)得.

當(dāng)動能相等時,斷線后球做類平拋運動:

入數(shù)據(jù)得: s,

答:(1)電場強度E的大小為;

2)運動過程中小球的最小動能為10J;

3)若小球運動到動能最小的位置時細線被剪斷,則小球經(jīng)s其動能與在A點時的動能相等,此時小球距A點為m

練習(xí)冊系列答案
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【題目】帶電粒子的質(zhì)量m=1.7×10-27kg,電荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s,沿垂直于磁場又垂直于磁場邊界的方向進入勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.17T,如圖所示,求:

(1)帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑大小;

(2)若要使帶電粒子從左邊界射出,磁場的寬度L至少多大;

(3)若磁場的寬度L=10cm,在磁場中運動的時間。

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【題目】如圖所示,輕彈簧一端固定在O1點,另一端系一小球,小球穿在固定于豎直面內(nèi)、圓心為O2的光滑圓環(huán)上,O1O2的正上方,CO1O2的連線和圓環(huán)的交點,將小球從圓環(huán)上的A點無初速度釋放后,發(fā)現(xiàn)小球通過了C點,最終在A、B之間做往復(fù)運動。已知小球在A點時彈簧被拉長,在C點時彈簧被壓縮,則下列判斷正確的是

A. 彈簧在A點的伸長量一定大于彈簧在C點的壓縮量

B. 小球從AC一直做加速運動,從CB一直做減速運動

C. 小球機械能最大的位置有兩處

D. 彈簧處于原長時,小球的速度最大

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【題目】兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示,一帶電粒子以某一速度從圖中a點進入電場,其運動軌跡為圖中實線所示,若粒子只受靜電力作用,則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是(

A. 帶正電

B. 粒子在a點加速度小于在c點加速度

C. 速度先變大后變小,電勢能先變小后變大

D. 經(jīng)過b點和d點時的速度相同

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【題目】如圖所示,矩形ABCD位于勻強電場中,且與勻強電場方向平行.已知AB=2BC=4m,A、B、D的電勢分別為6V、2V、4V.初動能為24 eV、電荷量大小為4e的帶電粒子從A沿著AC方向射入電場,恰好經(jīng)過B,不計粒子的重力,下列說法正確的是( )

A. 該粒子一定帶負電

B. 該粒子到達B點時的動能為40 eV

C. 該勻強電場的電場強度大小為V/m

D. 該粒子到達B點時的電勢能為8 eV

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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)A通過如圖所示的箭頭方向變化到狀態(tài)C,其中曲線AB為雙曲線的一部分,直線BC與縱軸平行。則氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中,氣體的內(nèi)能__________(填增大”“減小不變);氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中,氣體與外界總的熱交換情況是__________(填吸熱”“放熱無法確定)。

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【題目】為了測定某電源的電動勢和內(nèi)電阻,實驗室準(zhǔn)備了下列器材:

A. 待測電源E(電動勢約為2V,內(nèi)電阻約為1Ω)

B. 電壓表V(量程03V)

C. 電流表A(量程00.6A)

D. 滑動變阻器R1(040Ω,額定電流為2A)

E. 滑動變阻器R2(01kΩ,額定電流為0.1A)

F. 開關(guān)一個,導(dǎo)線若干為了較準(zhǔn)確地進行測量,同時還要方便操作,回答下列問題:

(1)滑動變阻器應(yīng)選___.

(2)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示,請在如圖給出的直角坐標(biāo)系中畫出UI圖象___。

U/V

1.95

1.86

1.80

1.54

1.64

1.56

I/A

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55

(3)根據(jù)所畫的UI圖象,求得被測電源的電動勢為___V,內(nèi)電阻為___Ω.

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【題目】學(xué)站在電梯地板上,利用速度傳感器和計算機研究一觀光電梯在升降過程中的情況,下圖所示是計算機顯示的觀光電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況豎直向上為正方向,已知電梯轎廂和乘客的總質(zhì)量為800 kg,取根據(jù)圖象提供的信息,可以判斷下列說法中正確的是

A. 內(nèi),電梯加速上升,該同學(xué)處于失重狀態(tài)

B. 內(nèi),鋼纜對電梯做正功

C. 內(nèi),電梯上升的位移為20m

D. 內(nèi),電梯包括乘客的重力做功為

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【題目】試根據(jù)平拋運動原理設(shè)計測量彈射器彈丸出射初速度的實驗方案提供的實驗器材為彈射器(含彈丸,如圖所示)、鐵架臺(帶有夾具)、米尺.

(1)畫出實驗示意圖_______;

(2)在安裝彈射器時應(yīng)注意________;

(3)實驗中需要測量的量(并在示意圖中用字母標(biāo)出)________;

(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等,在實驗中應(yīng)采取的方法是____________

(5)計算公式為__________________

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