如图6-2-25所示.匀强电场场强的大小为E.方向与水平面的夹角为θ(θ≠45°).场中有一质量为m.电荷量为q的带电小球.用长为L的绝缘细线悬挂于O点.当小球静止时.细线恰好水平.现用一外力将小球缓慢拉至竖直方向最低点.小球电荷量保持不变.在此过程中( ) 图6-2-25 A.该外力所做的功为mgLcot θ B.带电小球的电势能增加qEL(sin θ+cos θ) C.带电小球的电势能增加2mgLcot θ D.该外力所做的功为mgLtan θ 解析:由于小球静止时.细线恰好水平.所以重力与电场力的合力大小为mgcot θ.方向水平向右.在外力将小球缓慢拉至竖直方向最低点的过程中.小球在重力与电场力的合力方向的位移为L.外力克服重力与电场力的合力做功mgLcot θ.A正确.D错误,小球的重力势能减小mgL.在场强方向的位移为L(sin θ+cos θ).电场力对小球做的功为-qEL(sin θ+cos θ).电势能增加qEL(sin θ+cos θ).B正确.C错误. 答案:AB 查看更多

 

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如图9-3-25所示,R1=5 Ω,R2=6 Ω,电压表与电流表的量程分别为0~10 V和0~3 A,电表均为理想电表.导体棒ab与导轨电阻均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中.

(1)当变阻器R接入电路的阻值调到30 Ω,且用F1=40 N的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度v1时,两表中恰好有一表满偏,而另一表又能安全使用,则此时ab棒的速度v1是多少?

(2)当变阻器R接入电路的阻值调到3 Ω,且仍使ab棒的速度达到稳定时,两表中恰有一表满偏,而另一表能安全使用,则此时作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?

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如图K38-9所示,长方形abcdad=0.6 m,宽ab=0.3 m,Oe分别是adbc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直于纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25 T.一群不计重力、质量m=3×107 kg、电荷量q=+2×103 C的带电粒子以速度v=5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域,则(  )

A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa

B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab

C.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在be

D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be

图K38-9

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如图所示的空间分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104 V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0 T、B2=4.0 T.三个区域宽度分别为d1=5 m、d2=d3=6.25 m,一质量m=1.0×10-8 kg、电荷量q=1.6×10-6 C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:

(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.

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如图所示,ABC为固定在竖直平面内的轨道,AB段为光滑圆弧,对应的圆心角q=37°,OA竖直,半径r=2.5m,BC为足够长的平直倾斜轨道,倾角q=37°。已知斜轨BC与小物体间的动摩擦因数m=0.25。各段轨道均平滑连接,轨道所在区域有E=4´103N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量m=5´102kg、电荷量q=+1´104C的小物体(视为质点)被一个压紧的弹簧发射后,沿AB圆弧轨道向左上滑,在B点以速度v0=3m/s冲上斜轨。设小物体的电荷量保持不变。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(设弹簧每次均为弹性形变。)则:

(1)求弹簧初始的弹性势能;

(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求小物块从A到P的电势能变化量;

(3)描述小物体最终的运动情况。

 

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如图所示的空间分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104 V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0 T、B2=4.0 T.三个区域宽度分别为d1=5 m、d2=d3=6.25 m,一质量m=1.0×10-8 kg、电荷量q=1.6×10-6 C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:

(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;

(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;

(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.

 

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