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(14分)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370的光滑斜面上,当整个装置被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)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的一半,物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后物块下滑距离时的动能.

(1) (2) (3)

解析试题分析:(1)对物体进行受力分析, 建立如图所示坐标系:

根据平衡列方程:在轴方向:
在y轴方向:
联立解得:
在电场中电场力,可得电场强度
(2),则物体在沿斜面方向由牛顿第二定律:
,则
则物体产生的加速度(方向沿沿斜面向下)
(3))电场强度变化后物块下滑距离时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理则有:

可得动能:
考点:本题考查了牛顿第二定律、力动能定理、共点力平衡的条件及其应用、电场强度.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q2为正电荷,q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态.则q1,_______(填正或负)电,q1、q2、q3三者电量大小之比是_____________.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

用L=30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态。

(1)分析小球的带电性质;
(2)求小球的带电量;
(3)求细线的拉力。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离x将发生变化,重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)

(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m, 金属导轨所在的平面与水平面夹角,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨、接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不 计,g取10m/s2,已知sin37°=0.60,cos 37°=0.80,求:

(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(13)如图所示,电路中电源电动势为E,内阻不计.水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,板长为L。在A板的左端且非常靠近极板A的位置,有一质量为m、电荷量为-q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间.(重力加速度用g表示)则:

(1)若使液滴能沿v0方向射出电场,电动势E1应为多大?
(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场,电动势E2应为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,竖直放置的大圆环圆心为O,半径为R,质量为m的小球A套在大圆环上,有一足够长的细轻绳拴在A上,另一端跨过固定在大圆环最高点C处的一个小滑轮后吊着一个小球B,不计滑轮半径和质量、不计绳子的质量,不计一切摩擦,绳子不可伸长.平衡时弦CA所对的圆心角θ=30°。

求:(1)小球B质量mB
(2)若mB=m,将小球A从圆心O的等高点D静止释放后小球A、B轨道稍微错开互不影响,求小球A的最大速度vAM。(可含根式)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)质量为m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2 m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示.现调节滑动变阻器的触头,试求出为使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平内,另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为,导轨电阻不计,回路总电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力(大小未知)作用下以一定的速度沿导轨向右匀速运动时,cd杆正好以速度向下匀速运动。重力加速度为。试求:

(1)杆ab中电流的方向和杆ab速度的大小;
(2)回路电阻消耗的电功率
(3)拉力的大小。

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