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如图所示,一根长为2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G=10-3N,电荷量q=2×10-6C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )

A.2m/s
B.3m/s
C.2m/s
D.2m/s
【答案】分析:以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图.根据垂直于管子方向力平衡,求出管对小球的压力,由摩擦力公式求出摩擦力的大小.小球从A到B的过程中,重力做负功,电场力做负功,摩擦力做负功,根据动能定理求出小球从B点射出时的速度.
解答:解:以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,如图.根据平衡条件得到,
管子对小球的压力N=(qE-mg)cos37°=(2×10-6×103-10-4×10)×0.8N=8×10-4N
小球运动过程中所受的摩擦力的大小f=μN=0.5×8×10-4N=4×10-4N
小球从A到B的过程中,根据动能定理得
    (F-mg)Lsin37°-fL=mv2
代入解得,小球从B点射出时的速度v=2m/s.
故选C
点评:本题分析受力情况是解题的基础.运用动能定理时,要确定哪些力做功,不能遗漏.涉及力在空间上效果,首先要想到动能定理.
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如图所示,一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

A.

2 m/s

B.

3 m/s

C.

2m/s

D.

2m/s

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科目:高中物理 来源:2009届高考第1轮复习-电场力的性质练习题 题型:021

如图所示,一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

A.2 m/s

B.3 m/s

C.2m/s

D.2m/s

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科目:高中物理 来源:2012年沪科版高中物理选修3-1 2.2探究电场的力的性质练习卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)(    )

A.2 m/s            B.3 m/s        C.2m/s         D.2m/s

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其AB两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(     )(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

A、2 m/s  B、3 m/s      C、2m/s      D、2m/s

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