【題目】如圖所示,一條長(zhǎng)為l的絕緣輕繩上端固定在O點(diǎn),下端栓一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球,將它置于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)小球平衡時(shí)輕繩與豎直方向夾角為37°,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,

(1)求空間中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;

(2)A點(diǎn)給小球一水平向右的瞬時(shí)沖量I0,使小球恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求I0的大。

(3)A點(diǎn)給小球一水平向右的瞬時(shí)沖量II小于I0)。若小球在之后的運(yùn)動(dòng)中恰能通過(guò)O點(diǎn),試求該沖量的大小.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)對(duì)小球受力分析,根據(jù)平衡條件即可求解電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。唬2)由等效重力思想求出等效最高點(diǎn)B的速度,再由動(dòng)能定理求出A點(diǎn)的初速度,根據(jù)動(dòng)量定理即可求出瞬時(shí)沖量I0;(3)根據(jù)題意,作出小球發(fā)生的運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、向心力知識(shí)和動(dòng)量定理即可求出該沖量的大小。

(1)由題可得:,解得:

(2)由等效重力思想,可知當(dāng)小球通過(guò)等效最高點(diǎn)B時(shí),恰由等效重力提供向心力

即:

對(duì)AB過(guò)程,由動(dòng)能定理有:

解得:

由動(dòng)理定理得:

解得:

(3)設(shè)小球在C點(diǎn)脫軌,C點(diǎn)與等效圓心等高的夾角為,如圖所示:

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式則有:

對(duì)C,等效重力沿半徑方向的分力恰好提供向心力,則有:

,,解得:,

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用力F把鐵塊壓緊在豎直墻上不動(dòng),那么,當(dāng)F增大時(shí)(設(shè)鐵塊對(duì)墻的壓力為FN,物體受墻的摩擦力為Ff)下列說(shuō)法正確的是( )

A. FN增大,Ff不變

B. FN增大,Ff增大

C. FN變小,Ff不變

D. 關(guān)于FNFf的變化,以上說(shuō)法都不對(duì)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是A、B兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā),沿相同的方向做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,由圖象可

AA比B早出發(fā)5 s

B第15 s末A、B速度相等

C前15 s內(nèi)A的位移比B的位移大50 m

D第20 s末A、B位移之差為25 m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)CP-V圖象如圖所示。若已知在A狀態(tài)時(shí),理想氣體的溫度為127℃,則下列說(shuō)法正確的是_______(已知1atmPa)

A. 氣體在B狀態(tài)時(shí)的溫度為900℃

B. 狀態(tài)A與狀態(tài)C理想氣體分子平均動(dòng)能相等

C. 狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體對(duì)外做功

D. 狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體溫度不變

E. 狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體吸收熱量為900 J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面光滑,在虛線的右側(cè)存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)不帶電的小球A恰好靜止在虛線與水平面的交點(diǎn)處。電場(chǎng)中,在與A球相距l遠(yuǎn)處由靜止釋放一帶電量為+q的小球B,經(jīng)一段時(shí)間后AB發(fā)生了彈性正碰。已知A小球的質(zhì)量為mA,B小球的質(zhì)量為mB,有mA =2mB。若A、B均為金屬小球,形狀大小均相同,且可視為質(zhì)點(diǎn),不考慮電場(chǎng)邊緣效應(yīng),求:

(1)碰撞前瞬間B小球的速度;

(2)碰撞后B小球在電場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離(已知兩小球碰后電量均分,且不考慮小球間的庫(kù)侖力作用)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:A.待測(cè)的干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1. 5V,內(nèi)電阻小于),B.電流表G(滿偏電流3mA,內(nèi)阻),C.電流表A(0~0. 6A,內(nèi)阻),D.滑動(dòng)變阻器(,10A),E..滑動(dòng)變阻器(,l A),F(xiàn).定值電阻(),G.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表,但給出了兩個(gè)電流表,于是他設(shè)計(jì)了如圖所示中甲的(a)、 (b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路,其中合理的是圖所示的電路_______。在該電路中,為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______(填寫(xiě)器材前的字母代號(hào))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等.一正電荷在等勢(shì)線U3上時(shí)具有動(dòng)能為20J,當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線U1上時(shí),速度恰好為零,令U2=0,那么,當(dāng)該電荷的電勢(shì)能為4J時(shí),其動(dòng)能大小為:(

A. 16J B. 10J C. 6J D. 4J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是  

A. 振子通過(guò)平衡位置時(shí),動(dòng)能最大,加速度最大

B. 振子速度相等的時(shí)刻,位移必相等

C. 振子速度、位移相等的連續(xù)兩時(shí)刻間的時(shí)間必為周期T

D. 若某一過(guò)程中振子的速率在減小,則此時(shí)振子回復(fù)力一定在增大

E. 若某一過(guò)程中振子的速率在減小,則此時(shí)加速度與速度方向一定相反

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地.一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離( )

A. 帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)

B. P點(diǎn)的電勢(shì)將增大

C. 帶電油滴的電勢(shì)能將增大

D. 若電容器的電容減小,則極板帶電量將增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案