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一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,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:(sin 37°=0.6,

cos 37°=0.8)

(1)匀强电场的电场强度的大小;

(2)小球经过最低点时受到的拉力大小.


解析:(1)小球静止在电场中受力如图所示,显然小球带正电,由平衡条件得:

mgtan 37°=qE

故E=.

(2)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,到最低点的过程中重力、电场力对小球做正功.如图所示.

由动能定理得:

mv2=(mg+qE)l(1-cos 37°)

在最低点时有

F-(mg+qE)=mv2/l

解得F=mg.

答案:(1) (2)mg


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


关于物理学史实,下列说法中正确的是

A.哥白尼建立了地心说

B.第谷提出了行星运动的三大定律

C.开普勒通过研究发现了万有引力定律

D.卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量

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已知氘核的质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,氦3()的质量为3.0150u.

(a)写出两个氘核聚变生成氦3的核反应方程;

(b)计算两个氘核聚变所释放出的核能;

(c)若两个氘核以相同的动能Ek=0.35MeV正碰而发生核聚变,同时释放出一对向相反方向运动的光子,每个光子的能量为0.5MeV,试求生成的氦核的动能.

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如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小为5T,磁场宽度d=0.55m,有一边长L=0.4m、质量m1=0.6kg、电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m2=0.4kg的物体相连,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,将线框从图示位置由静止释放,物体到定滑轮的距离足够长.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线中的拉力为多少?

(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大?

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如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则(  )

A.a一定带正电,b一定带负电

B.a的速度将减小,b的速度将增加

C.a的加速度将减小,b的加速度将增加

D.两个粒子的动能,一个增加一个减小

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如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带负电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是(  )

A.点电荷一定位于M点的左侧

B.带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小

C.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度

D.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能

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在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示.求物块最终停止时的位置.(g取10 m/s2)

 

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如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电液滴以速度v沿与水平面成θ角的方向斜向上进入匀强电场,在电场中做直线运动,则液滴向上运动过程中(  )

A.电场力不可能小于mgcos θ

B.液滴的动能一定不变

C.液滴的机械能一定变化

D.液滴的电势能一定不变

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一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15m有一棵树,如图所示,汽车通过AB两相邻的树用了3s,通过BC两相邻的树用了2s,求汽车通过树B时的速度。

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