分析 (1、2)根据小环在杆子上受力平衡,判断出电场力的方向,根据共点力平衡求出电场强度的大小,从而得知离开杆子后所受的合力,根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向.
(3)选取B到Q过程,根据动能定理求出小环运动到Q点的动能.
解答 解:(1)带电小环沿杆匀速下滑,则根据受力分析可知电场力方向向右,即小环带负电
杆子与水平方向成45°,
根据平衡条件知
Eqcos45°=mgsin45°
则电场力F=Eq=mg
得E=$\frac{mg}{q}$=$\frac{0.5×10}{2.5×1{0}^{-2}}$=2×102N/C
(2)小球离开杆后受重力和电场力,合力F合=$\sqrt{2}$mg=ma,
得:
a=$\sqrt{2}g$=10$\sqrt{2}$m/s2,方向垂直杆向下,
(3)设小环在Q的速度为v,由动能定理得:mgh+qEl=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$$-\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
解方程得v=10m/s
答:(1)电场强度E的大小为2×102N/C.
(2)小环离开直杆后运动的加速度大小10$\sqrt{2}$m/s2,方向垂直杆向下.
(3)小环运动到Q点时的速度大小为10m/s.
点评 解决本题的关键通过共点力平衡得出电场力的大小和方向,然后运用牛顿第二定律和动能定理进行求解
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 可能是R1短路 | B. | 可能是R2断路 | C. | 可能是R3短路 | D. | 可能是R4短路 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 金属棒产生的最大感应电动势为Bdv0 | |
B. | 通过金属棒的电荷量为$\frac{BdL}{R}$ | |
C. | 整个过程电路中产生的焦耳热为$\frac{1}{2}$mv02-mgh | |
D. | 克服安培力所做的功为$\frac{1}{2}$mv02 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度 | |
B. | 如果没有摩擦,物体运动过程中机械能守恒 | |
C. | 维持物体做匀速直线运动并不需要力 | |
D. | 如果物体不受到力,就不会运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 斜面对物体的弹力大小增加 | |
B. | 斜面对物体的摩擦力大小增加 | |
C. | 物体所受的弹力和重力的合力方向沿斜面向下 | |
D. | 物体所受的合外力不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 海洋一号卫星的运行轨道比海洋二号离地更高 | |
B. | 海洋一号卫星比海洋二号运行更慢 | |
C. | 三颗海洋卫星的运行速度都大于同步卫星的运行速度 | |
D. | 三颗海洋卫星的运行高度可能超过同步卫星 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 重力势能减少了2mgh | B. | 机械能增加了mgh | ||
C. | 动能增加了mgh | D. | 机械能保持不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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