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如图14所示,一带电量为q=-5×10-3 C,质量为m=0.1kg的小物块处于一倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰处于静止状态.(g取10m/s2):
(1)求电场强度多大?
(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的
1
2
,求物块下滑距离L=1.5m时的速度大小.
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(1)
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小物块受力如图,则
      电场力F=mgtanθ
    又F=qE
     得到E=
mgtanθ
q
=1.5×102N/C
    (2)当电场强度减小为原来的
1
2
时,根据动能定理得
       mgLsinθ-q
1
2
ELcosθ=
1
2
mv2

    代入解得  v=3m/s
答:(1)电场强度为1.5×10-5N/C.
    (2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的
1
2
,物块下滑距离L=1.5m时的速度大小为3m/s.
练习册系列答案
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如图6-2-14所示,一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中,若要使该粒子所受合外力为零(重力不计),应该加的匀强电场的方向是(  )

6-2-14

A.+y方向                                                 B.-y方向

C.-x方向                                                  D.因不知q的正负,无法确定

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如图14所示,电源的电动势E=12 V,内阻不计,电阻R1=R2=R3=4 Ω,R4=12 Ω,电容器的电容C=10 μF,在其中有一带电微粒恰好处于静止状态.若在工作的过程中,电阻R2突然发生断路,电流表可看作理想电表,求:

图14

(1)带电微粒加速度的大小和方向;

(2)从电阻R2断路到电路稳定的过程中,流经电流表的电荷量.

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如图14所示,带等量异号电荷的两块相互平行的金属板ABCD长为l,两板间距为d,其间为匀强电场,当两极板间电压为U0时,有一质量为m,电荷量为q的质子紧靠AB板的上表面以初速度v0射入电容器中,设质子运动过程中不会和CD板相碰。

(1)试求质子在t1=l / 2v0时偏转的距离y和此时的速度大小?   

(2)当在t1= l / 2v0时突然改变两板带电性质且电压,当保持两板间电压为U1时,质子恰好能贴紧B端飞出电场,试求电压U1U0的比值是多大?

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如图14所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关S相连.整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B.一质量为m,电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上.已知电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻.

图14

(1)当S接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大?

(2)当S接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落s的过程中所需的时间为多少?

(3)先把开关S接通2,待ab达到稳定速度后,再将开关S接到3.试通过推导,说明ab棒此后的运动性质如何?求ab再下落距离s时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器还没有被击穿)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(12分)如图14所示,一绝缘“”形细管由两段相互平行的足够长的水平直管PQMN和一半径为R的光滑半圆管MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN管内壁是光滑的,PQ管是粗糙的。现将一质量为m的带电小球(小球直径远小于R)放在MN管内,小球所受的电场力为重力的。重力加速度为g

(1)若将小球由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离.

(2)若将小球由M点左侧5R处静止释放,设小球与PQ管间的动摩擦因数为),小球所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小球在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.

 

图14

 
 


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