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18.用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为m,所带电荷 量为q,现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成30°夹角,求:
①判定电荷的电性;
②这个匀强电场的电场强度.

分析 对小球受力分析,根据共点力平衡可分析小球受力方向并求出电场力的大小,从而结合电场强度的定义式求出匀强电场的场强.

解答 解:(1)对小球受力分析,如图所示,要使小球平衡,小球受电场力一定向右,沿电场线方向,故小球应带正电;
(2)根据共点力平衡得,
qE=mgtanα,
解得E=$\frac{mgtanα}{q}$.
答:(1)小球带正电;
(2)匀强电场的场强为$\frac{mgtanα}{q}$.

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析,根据共点力平衡进行求解,注意明确正电荷受力沿电场方向;此类问题只需抓住电场力的性质,将其作为一种力进行分析即可.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示,斜面倾角为a=37°,物体与斜面间的动摩擦因素μ=0.5,重20N的物体在平行于斜面的拉力F作用下保持静止,求F的取值范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

9.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离Lab=2cm,bc间距离Lbc=6cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角.一个所带电量q=-4×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=8×10-6J.求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)电荷从b点移到c点,电场力所做的功;
(3)a、c两点间的电势差.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.将硬导线中间一段折成半圆形,使其半径为R,让它在磁感应强度为B,方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动.导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P、电阻为r的小灯泡并正常发光.电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,则下列说法正确的是(  )
A.半圆形硬导线的角速度为$\frac{{\sqrt{2rP}}}{{{π^2}{R^2}B}}$
B.半圆形硬导线的角速度为$\frac{{\sqrt{rP}}}{{{π^2}{R^2}B}}$
C.线圈从图示位置转900通过小灯泡的电荷量为$\frac{{π{R^2}B}}{2r}$
D.线圈从图示位置转900过程中通过小灯泡的电荷量为0

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

13.有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长0.1m,质量为0.1g,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2.求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理.如图某一水平面内有一直角坐标系xoy,x=0和x=L=10cm的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场.场强E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场,场强E2=1.0×104V/m,一电子(为了计算简单,比荷取为$\frac{e}{m}$=2×1011C/kg)从直角坐标系xoy平面内的坐标原点O以很小的速度沿xoy平面进入匀强电场,计算时不计此速度.求:电子从O点进入到离开x=3L处的电场所需的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图所示,真空中有一匀强电场(图中未画出),电场方向与圆周在同一平面内,△ABC是圆的内接直角三角形,∠BAC=63.5°,O为圆心,半径R=5cm.位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子,有些粒子会经过圆周上不同的点,其中到达B点的粒子动能为12eV,达到C点的粒子电势能为-4eV(取O点电势为零).忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,sin53°=0.8.下列说法正确的是(  )
A.圆周上A、C两点的电势差为16V
B.圆周上B、C两点的电势差为-4V
C.匀强电场的场强大小为100V/m
D.当某个粒子经过圆周上某一位置时,可以具有6eV的电势能,且同时具有6eV的动能

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.如图所示,空间内有一场强为E=$\frac{3mg}{2q}$、竖直向下的匀强电场.一根绝缘轻质硬杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m带电量均为+q的小球,O点是一光滑水平轴,已知AO=L,BO=2L,重力加速度为g.细杆从水平位置由静止释放,使其自由转动,当B球转到O点正下方的过程中,正确的是(  )
A.B球电势能减少了2mgL
B.A、B球与杆组成的系统电势能减少了$\frac{3}{2}$mgL
C.转动过程中杆对A的弹力不做功
D.转到最低点时B球的速度为$\sqrt{\frac{gL}{2}}$

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8.如图所示,质量为2kg和3kg的A、B两物体叠放在水平地面上,劲度系数为25N/m的水平轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连且处于原长状态.A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.5.设A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.现用一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动,当移动0.2m时,水平推力F的大小为(  )
A.5 NB.25 NC.30 ND.20 N

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