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【题目】如图所示,在沿水平方向的匀强电场中,有一长度l=0.5m的绝缘轻绳上端固定在O点,下端系一质量m=1.0×10-2kg、带电量q=2.0×10-8C的小球(小球的大小可以忽略)在位置B点处于静止状态,此时轻绳与竖直方向的夹角α=37,空气阻力不计,sin37=0.6,cos 37 =0.8g=10m/s2

1)求该电场场强大小;

2)在始终垂直于l的外力作用下将小球从B位置缓慢拉动到细绳竖直位置的A点,求外力对带电小球做的功;

3B点做一等势面交电场线于C点,论证沿电场线方向电势φA>φC

【答案】13.75×106N/C21.25×10-2J3见解析

【解析】1)带电小球静止,受到合力等于零,电场力与重力的关系是

Eq=mgtanα

E=tanα

带入数值计算得:E=3.75×106N/C

2)小球在外力作用下从B位置缓慢移动到A位置过程中,根据动能定理有

WF-Eqlsinα+mg(l-lcosα)=0

WF=qlsinαtanα- mg(l-lcosα)

带入数值得:WF=1.25×10-2J

3)设一带电量为+q电荷在电场力作用下由A点移动到C点,电场力做功为W

W=qUAB=q(φA-φB)

因为W>0

所以φA>φC

练习册系列答案
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【题目】20118月深圳大运会高尔夫球女子团体比赛中,中华台北队获两枚金牌,中国女队队员黎佳韵在个人赛中也有不俗表现.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为LA穴.则(  )

A. 球被击出后做平抛运动

B. 该球从被击出到落入A穴所用的时间为

C. 球被击出时的初速度大小为

D. 球被击出后受到的水平风力的大小为

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【题目】电子能量分析器主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RARB的同心金属半球面AB构成,AB为电势值不等的等势面电势分别为φAφB,其过球心的截面如图所示一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应,不考虑电子重力。下列说法中正确的是( )

A. A球面电势比B球面电势高

B. 电子在AB间偏转电场中做匀变速运动

C. 等势面C所在处电势大小为

D. 等势面C所在处电场强度的大小为E=

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【题目】以下为某同学测定某金属丝的电阻率的部分实验操作,请完成以下各小题:

1)他用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如下左图所示,其读数为________mm

2)他用伏安法测金属丝的电阻Rx,其电路如上右图所示。如图是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据电路图,补充完成如图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏__________

3他在坐标纸上建立UI坐标系,并描绘出U-I图线,如图所示。由图线得到金属丝的阻值Rx=________ (保留两位有效数字)。

4考虑电压表、电流表的内阻,本次实验所测电阻值_____(填大于小于)真实值

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【题目】某山地自行车有六个飞轮和三个链轮,链轮(与脚踏同轴)和飞轮(与后轮同轴)的齿数如下表所示,前后轮半径为30cm,某人脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度是4 rad/s,则人骑自行车的最大速度为

名称

链轮

飞轮

齿数

48

35

28

15

16

18

21

24

28

A. 7.68m/s B. 3.84m/s

C. 2.4m/s D. 1.2m/s

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【题目】示波器的核心部件是示波管,其内部抽成真空,图17是它内部结构的简化原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。炽热的金属丝可以连续发射电子,电子质量为m,电荷量为e。发射出的电子由静止经电压U1加速后,从金属板的小孔O射出,沿OO进入偏转电场,经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板MN组成,已知极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间电压为U2偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为L。不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。

1)求电子从小孔O穿出时的速度大小v0

2)求电子离开偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y

3若将极板MN间所加的直流电压U2改为交变电压u=Umsint,电子穿过偏转电场的时间远小于交流电的周期T,且电子能全部打到荧光屏上,求电子打在荧光屏内范围的长度s

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A. B.

C. D.

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C. 质点P、O开始振动的时刻之差为

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B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度

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D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

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