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11.如图所示,A、B两带电小球的质量分布为2m,m,所带电量分布为3q和-q,两球间用绝缘细线相连,A球又用等长的绝缘细线悬挂在天花板上(两球的大小可忽略不计),在两球所在空间有水平向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,平衡时的可能位置是图中的(  )
A.B.C.D.

分析 运用整体法研究上面绳子与竖直方向的夹角,再隔离b研究,分析ab间的绳子与竖直方向的夹角,得到两夹角的关系,判断系统平衡状态.

解答 解:a球带正电,受到的电场力水平向左,b带负电,受到的电场力水平向右.以整体为研究对象,整体所受的电场力大小为2qE,方向水平向左,分析受力如图,则上面绳子应向左偏转.设上面绳子与竖直方向的夹角为α,则由平衡条件得:
tanα=$\frac{2qE}{2mg}$=$\frac{qE}{mg}$
以b球为研究对象,受力如图.设ab间的绳子与竖直方向的夹角为β,则由平衡条件得:
tanβ=$\frac{qE}{mg}$
得到α=β,所以根据几何知识可知,b球在悬点的正下方,故B正确,ACD错误;
故选:B.

点评 本题采用整体法,由平衡条件分析物体的状态,考查灵活选择研究对象的能力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图为“验证碰撞中动量守恒”的实验装置

①下列说法中不符合本实验要求的是D.
A.入射球比靶球质量大,二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平和刻度尺和秒表,秒表测量小球从轨道末端到落在记录纸上的时间.
②实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得m1$\overline{OM}$+m2•$\overline{ON}$近似等于m1$\overline{OP}$,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.
③在实验中,当$\overline{OM}$、$\overline{OP}$和$\overline{ON}$满足m2$\overline{ON}$2=m1$\overline{OP}$2-m1$\overline{OM}$2时,则可证明碰撞中系统的机械能守恒(要求用②中的物理量表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.一电场的电场线分布如图所示,电场中有A、B、C三点,且AB=BC,则下列关系中正确的是(  )
A.电场强度大小关系为EA=EC>EB
B.电势φAC>φB
C.将一带负电粒子由A经B移至C点过程中,电场力先做负功再做正功
D.将一带正电粒子由A经B移至C点过程中,电势能先增大再减小

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出.

(1)打点计时器是一种计时仪器,它们是每隔0.02s打一个点(其中交流电的频率为50Hz).
(2)计算出打下D点时小车的瞬时速度为v0=0.479m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m,长度为l的绳子,绳子的$\frac{1}{4}$悬于桌面下,从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中,重力对绳子做功为多少?绳子的重力势能变化量为多少?(桌面离底面高度大于l).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长为L,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流i的正方向.外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,则这些量随时间变化的关系正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图甲所示,一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷,一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环,杆上套有带正电的小球,现使小球从a点由静止释放,并开始计时,后经过b、c两点,其运动过程中的υ-t图象如图乙所示.下列说法正确的是(  )
A.带电圆环在圆心处产生的场强为零
B.a点场强大于b点场强
C.电势差Uab小于Ubc
D.小球由b到c的过程中平均速度小于0.55m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4m和6m.一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点.下列说法正确的是(  )
A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处
B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点
C.质点b开始振动后,其振动周期为4s
D.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.长为l的动车组以加速度a匀加速通过某处的平直隧道,若动车组通过隧道入口的时间为t1,动车组通过隧道出口的时间为t2,求隧道的长度和位于动车中点处的乘客通过隧道的时间.

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