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将质量为m的重球与较长的细丝线组成单摆,小振幅振动(摆角小于5°)时周期为T。使小球带电量为q的正电后,置于水平向右的匀强电场中,当把它拉至悬点O右方等高处,使线展开并自由释放,它摆至左方当丝线与竖直方向夹角θ=30°时速度恰为零,如所示。求:

(1)匀强电场的电场强度。
(2)使小球进行小角度摆动时的平衡位置及周期。
(1)E=mg/3q,(2)60°,T′=(3/4)1/4T。 

试题分析:(1)在电场中运动时有动能定理,解得E=mg/3q;(2)根据单摆的周期公式可得 ;小球在电场中的进行小角度摆动时平衡位置满足,解得即平衡位置时摆线在竖直线右侧与竖直线夹角为300;此时等效的“g”值为,周期为,联立解得.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑水平面上有一长为L的小车,在小车的一端放有一物体,在物体上施一水平恒力F,使它由静止开始从小车的一端运动到另一端,设小车与物体之间的摩擦力为f,则

A.物体到达另一端时的动能为(F  f)(s+ L) 
B.物体到达另一端时小车的动能为Ls
C.整个过程中消耗的机械能为Ls
D物体克服摩擦力做功为Ls

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某物体在F的作用下,从光滑斜面的底端运动到顶端,动能的增量为,势能的增量为,则
A.力F所做的功等于
B.力F所做的功等于
C.合外力所做的功为
D.合外力所做功等于

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=0.5kg的物块相连,如图甲所示。弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数=0.2。以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴。现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的情况如图乙所示。物块运动至x=0.4m处时速度为零。则此时弹簧的弹性势能为(g=10m/S2)
A.3.1 JB.3.5 JC.1.8 JD.2.0J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,有一倾角为θ=370的硬杆,其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦。一个质量为m=1kg的小球套在此硬杆上,从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为µ=0.5,P与弹簧自由端Q间的距离为L=1m。弹簧的弹性势能与其形变量x的关系为。求:

(1)木块从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t;
(2)木块运动过程中达到的最大速度υm
(3)若使木块在P点以初速度υ0下滑后又恰好回到P点,则υ0需多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

带电量均为Q的异种点电荷分别固定在水平方向上的MN两点,其连线中垂线上的O点连接长为L的绝缘轻杆,杆的另一端固定一质量为m,电量为q(q>0)的带电小球,杆可绕O点无摩擦的转动。如图所示,现让小球从O的等高处A点释放,转到最低点B时的速度为v,若C也为O的水平等高点,以无穷远处为电势零点,且q<Q,则
A.A点的电势
B.C点的电势
C.A点电势和B点电势的关系是
D.小球运动到C点的速度大小为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示,它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成,喷嘴的横截面积均相同,与进水管中心的距离均为r,离水面的高度为h。水泵启动后,水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出,在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R。已知水泵的输出功率恒为P,水的密度为ρ,重力加速度为g,忽略水泵到水面的距离,不计水进入水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失。求:

(1)水从喷嘴喷出时的速率v;
(2)在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内,水泵对水做的功W和输送水的总质量m;
(3)每个喷嘴的横截面积S0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上。一质量为mB= 1kg的木块B以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动,与A碰撞后都向右运动。木块A 与挡板碰撞后立即反弹(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失)。后来木块A与B发生二次碰撞,碰 后A、B同向运动,速度大小分别为0.9m/s、1.2m/s。求:

①第一次A、B碰撞后,木块A的速度;
②第二次碰撞过程中,A对B做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面,其运动的加速度大小为3g/4,这个物体在斜面上升的最大高度为h,则这个过程中,下列判断正确的是
A.重力势能增加了
B.动能减少了
C.机械能减少了
D.物体克服摩擦力的功率随时间在均匀减小

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