精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(2011?普陀区二模)如图,在水平匀强电场中,一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球,当杆处于与电力线成60°角位置时,带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M.若让轻杆绕中点O由平行位置转至60°角位置,带电小球克服电场力做的功为(  )
分析:绝缘杆两端小球都受电场力的作用而绕O点转动,则先求出两力的力矩,由合力矩的求法可求出合力矩;
电场力是恒力,做功与路径无关,与首末位置有关,根据功的公式求出带电小球克服电场力所做的功.
解答:解:根据题意得:
M1=F1?L1=Eq
d
2
sinα
M2=F2?L2=Eq
d
2
sinα
因两力矩均使杠杆逆时针转动,则总力矩M=M1+M2=Eqdsin60°①;
电场力对带正电的小球做负功,则带正电的小球克服电场力做功W1=qE
1
2
(1-cosα).电场力对带负电的小球做负功,则带负电的小球克服电场力做功W2=qE
1
2
(1-cosα).
所以转动中带电小球克服电场力做功为W=W1+W2=qEl(1-cos60°)②.
由①②解得:W=
3
3
M
故选B
点评:解决本题的关键知道恒力做功与路径无关,与首末位置有关.以及掌握恒力功的公式W=Fscosθ.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?普陀区二模)如图,实线表示一匀强电场的电场线,一个带正电荷的粒子射入该电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,不计重力,则(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?普陀区二模)某人以一定的速率垂直河岸向对岸游去,当水流匀速运动时,他所游过的路程、过河所用的时间与水流速的关系是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?普陀区二模)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力的方向不变,大小随时间的变化如图所示.设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别为x1和x2,速度分别为v1和v2;合外力在0-t0和t0-2t0时间内做的功分别为W1和W2,在t0和2t0时刻的功率分别为P1和P2,则(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?普陀区二模)如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,∠AOB=60°,∠COD=60°.若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力大小为
1
3
mg
1
3
mg
,杆OC所受的压力大小为
2
3
3
mg
2
3
3
mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?普陀区二模)下图是热水器系统的恒温器集成电路,当温度低时,热敏电阻的阻值很大,温度高时热敏电阻的阻值就很小,只有当热水器中有水且水的温度低时,发热器才会开启并加热;反之,便会关掉发热器.如果热水器中没有水时,电路中B点处于
电势(填“高”或“低”),这个逻辑电路是
门电路.

查看答案和解析>>

同步练习册答案