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(12分)用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图丝线与竖直方向成530角,现突然将该电场方向变为向下但大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:

(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球经过最低点时丝线的拉力.

(1)4mg/3q;(2)0.42mg

解析试题分析:(1)小球带正电,由平衡条件得:mgtan37°=qE   ①故E=4mg/3q.②
(2)当电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.由动能定理得:mv2=(mg+qE)l(1-cos53°)    ③
由圆周运动知识,在最低点时,F=FT-(mg+qE)=
由③④解得:FT=4.2mg.
考点:动能定理、圆周运动、共点力平衡、静电场

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,两倾角为θ、间距为l的光滑金属平行轨道,轨道间接有电阻R,导轨电阻不计。轨道平面处于垂直平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。有一质量为m、长为l、电阻为r的导体棒,从轨道上某处由静止开始下滑距离x时达最大速度。则从导体棒开始下滑到达到最大速度的过程中,下列说法中正确的是

A.导体棒做变加速直线运动
B.导体棒最大速度
C.通过导体棒的电量
D.电路中产生的焦耳热

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)判断小球的带电性质;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)水平向右的电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的,小物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分) 如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:

⑴B至少多大?这时B的方向如何?
⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=5×10-2kg均为金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω.两金属棒一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,内源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.(导轨光滑)求所加磁场磁感强度的大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上,导轨宽度为L,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余部分及接触电阻不计,匀强磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ,磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B,两线上端固定于O点,B球固定在O点正下方。当A球静止时,两悬线的夹角为θ。若某时刻A球的质量减半,同时电荷量也减半,B球质量、电荷量不发生变化。求此时两悬线的夹角是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,水平向左的匀强电场,一根不可伸长的绝缘细线长度为L,细线一端拴一个质量为m,带负电小球,另一端固定在O点,把小球拉到使细线水平的位置A,然后由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成角的位置B时速度为零。

(1)该小球在B点的电势能比在A点时          (大、小)。
(2)小球所受电场力与重力之比为          
(3)小球从A到B过程中,电场力做功          
(4)小球从A到B过程中,最大动能为          

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