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14.如图所示,一带电量数值为q的小球在悬线拉力作用下处于静止状态,此时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,极板间距为d,则:
(1)小球带何种电荷?
(2)AB两极板的电压为多少?

分析 (1)由小球向什么方向偏转,判断电场力方向,根据电场力方向与场强方向的关系,判断小球带什么电.
(2)以小球为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求出场强,再由U=Ed求解电压.

解答 解:(1)细线向右偏转,说明小球所受的电场力方向右,而场强也向右,说明小球带正电.
(2)以小球为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件得:
qE=mgtanθ
得到:E=$\frac{mgtanθ}{q}$
AB两极板的电压为:U=Ed=$\frac{mgdtanθ}{q}$
答:(1)小球带正电荷.
(2)AB两极板的电压是$\frac{mgdtanθ}{q}$.

点评 本题是带电体在电场中平衡问题,当作力学问题去处理,关键是分析电场力大小和方向.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,某同学查资料得知,弹簧的弹力做功与形变量的关系为Ep=$\frac{1}{2}$kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧长度的变化量.
该同学设计实验如下:
首先进行如图甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球m,静止时测得弹簧的伸长量为d.
在此步骤中,目的是要确定物理量弹簧劲度系数k,用m、d、g表示为$\frac{mg}{d}$.
接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧放在光滑的水平桌面上,一端固定,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小铁球被推出去,从高为h的水平桌面上抛出,小铁球在空中运动的水平距离为L.则小铁球做平抛运动的初动能Ek0=$\frac{{mg{L^2}}}{4h}$.弹簧对小铁球做的功W=$\frac{{mg{x^2}}}{2d}$.(用m、x、d、g表示).对比W和Ek0的关系,就可以得出:在实验误差允许范围内,外力所做的功等于物体动能的变化.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图,水平放置的两平行金属板,板长为10cm,两板相距2cm,一束电子经加速电场后以v0=4×107m/s的初速度从两板中央水平射入板间,然后从板间飞出射到距板右端L为45cm,宽D为20cm竖直放置的荧光屏上.(不计电子重力,荧光屏中点在两板间的中线上,电子质量为m=9.0×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C).求:
(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压;
(2)若偏转电压为720V,则电子射出偏转电场时的竖直方向的位移为多少?
(3)为使带电粒子能射中荧光屏所有的位置,两板间所加的电压的取值范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.某实验小组要测量电阻Rx的阻值

(1)首先,选用欧姆表“×10”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图甲所示,则该电阻的测量值为140Ω.

(2)接着,用伏安法测量该电阻的阻值,可选用的实验器材有:电压表V(3V,内阻约3kΩ);电流表A(20mA,内阻约2Ω);待测电阻Rx;滑动变阻器R1(0-2kΩ);滑动变阻器R2(0-200Ω);干电池2节;开关、导线若干.在图乙、图丙电路中,应选用图丙(选填“乙”或“丙”)作为测量电路,滑动变阻器应选用R2(选填“R1”或“R2”).
(3)根据选择的电路和器材,在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接.
(4)为更准确测量该电阻的阻值,可采用图戊所示的电路,G为灵敏电流计(量程很小),R0为定值电阻,R、R1、R2为滑动变阻器.操作过程如下:
①闭合开关S,调节R2,减小R1的阻值,多次操作使得G表的示数为零,读出此时电压表V和电流表A的示数U1、I1
②改变滑动变阻器R滑片的位置,重复①过程,分别记下U2、I2,…,Un、In
③描点作出U-I图象,根据图线斜率求出Rx的值.
下列说法中正确的有CD.
A.闭合S前,为保护G表,R1的滑片应移至最右端
B.调节G表的示数为零时,R1的滑片应位于最左端
C.G表示数为零时,a、b两点间电势差为零
D.该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,在真空中足够大的绝缘水平面上,有一质量为0.20kg的带电小物块处于静止状态.从t=0时刻开始,在水平面上方空间加一个范围足够大,方向水平的匀强电场,使小物块由静止开始向右做匀加速直线运动,当小物块1.0s时撤去该电场,已知小物块受到的电场力大小为0.60N,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.10,取重力加速度g=10m/s2.求小物块:
(1)在1.0s末的速度大小;
(2)运动的总位移大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,AB为半径=0.7m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,θ=60°,R在圆管的末端B连接一动摩擦因数μ=0.2的足够长的水平传送带,传送带向左运动的速度v=3m/s.一质量为m=0.7kg的小物块以某一初速度从P点水平抛出,恰好能沿圆管切线方向以3m/s的速度从A点进入细圆管,小物块离开圆弧最低点B后冲上传送带.(g=10m/s2)求:
(1)小物块从P点水平抛出时的初速度v0和P、A两点间的水平距离;
(2)小物块到达圆弧最低点B时对轨道的压力;
(3)小物块冲上传送带后又返回B点过程中,相对于传送带运动了多少米?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,长度未知的两端封闭的玻璃真空管,内壁光滑,装有A、B两个金属小球,质量、电量分别为m、4q和4m、q,现将真空管与水平面成30°放置时,A球处在管底,而B球恰在管的正中央位置,试求
(1)A受到的库仑力的大小;  
(2)真空管的长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.小球以v0=6m/s的速度从中间滑上光滑的足够长斜面,已知小球在斜面上运动时的加速度大小为2m/s2,问小球速度大小为3m/s时需多少时间?(提示:小球在斜面上运动时加速度大小、方向不变)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,P是位于水平粗糙桌面上的物块,用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连,Q的质量为m,在P向右匀速运动的过程中,桌面上的绳子始终是水平的,重力加速度为g.下列说法正确的是(  )
A.P所受拉力的施力物体是钩码Q,大小等于mg
B.P所受拉力的施力物体是绳子,大小等于mg
C.P所受摩擦力的方向水平向左,大小一定小于mg
D.P所受摩擦力的方向水平向左,大小一定大于mg

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