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 “∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q(q>0),B球开始不带电,质量未知。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?

(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?

 

【答案】

(1);(2)

【解析】

试题分析: (1) 由机械能守恒可知,动能最大时,重力势能最小,

   (3分)

由数学规律可知

其中    (3分)

由题意可知,当

即:时动能最大,

可得  .(3分)

(2)到达最大角度时,动能为零,由功能关系得:

mAgl(1+sin37°)- mBglcos37°=Eql(1+sin37°) (3分)

可解得:E =  (3分)

考点:机械能守恒,功能关系,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:

(2013?辽宁一模)“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q(q>0),B球开始不带电,质量未知.现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?
(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?卢湾区二模)“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q,B球开始不带电,质量未知.现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:
(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?
(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?
(3)在上述电场中,使小球B也带上负电,电量为
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q,则从原来位置释放后系统的电势能改变的最大值为多少?

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年山东省枣庄市高三上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(12分)“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动。两端各固定一个金属小球A、B;其中A球质量为m、带负电、电荷量为q(q > 0);B球不带电,质量为m。重力加速度为g 。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)A、B两球的最大动能之和为多少?

(2)若在空间加竖直向下的匀强电场,OB杆仍从原来位置释放后,能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?

 

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科目:高中物理 来源:2010年上海市卢湾区高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q,B球开始不带电,质量未知.现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:
(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?
(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?
(3)在上述电场中,使小球B也带上负电,电量为q,则从原来位置释放后系统的电势能改变的最大值为多少?

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