如图所示,将一个质量为m=0.2kg、电荷量为q=-7.5×10-5C的小球固定在轻绳的一端,绳的另一端固定在O点.小球的大小忽略不计.绳和小球置于匀强电场之中,电场的方向如图所示.当小球静止时,绳与竖直方向的夹角为θ=37°.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求该电场的场强E的大小;
(2)若将小球拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放,求小球摆动到竖直位置时,小球对绳的拉力大小.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,将一个质量为m=0.2kg、电荷量为q=-7.5×10-5C的小球固定在轻绳的一端,绳的另一端固定在O点.小球的大小忽略不计.绳和小球置于匀强电场之中,电场的方向如图所示.当小球静止时,绳与竖直方向的夹角为θ=37°.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求该电场的场强E的大小;
(2)若将小球拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放,求小球摆动到竖直位置时,小球对绳的拉力大小.
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如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后,以某一初速度竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的匀强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r=0.5 m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g=10 m/s2。那么,
(1)判断小球所带电性;
(2)试求碰后小球N的速度的大小;
(3)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(4)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。
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如图所示,轻质细绳一端系一个质量m=0.2kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O上,O点到小球A的距离为L=0.5 m,小球跟水平面接触,但无相互作用。在球的左侧固定一个光滑的斜面,斜面到小球的水平距离s1=l m。现有一个质量M=0.5 kg的滑块B,从斜面上高h处由静止滑下,与小球发生碰撞,碰后小球A在竖直面内做圆周运动,且恰好可以经过圆周的最高点,碰后滑块B继续向右运动s2=1 m停止。已知水平面与滑块B间的动摩擦因数,若不计空气阻力,滑块和小球都可以视为质点,g取10m/s2,试求:
(1)滑块和小球碰撞后,小球A瞬时速度的大小;
(2)滑块B从斜面上由静止滑下的高度h。
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在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2 kg、电荷量q=5×10-4 C的带正电的小球,小球系在长L=0.5 m的绝缘细线上,线的另一端固定在O点.整个装置置于匀强电场中,电场方向与水平面平行且沿OA方向,如图所示(此图为俯视图).现给小球一初速度使其绕点O做圆周运动,小球经过A点时细线的张力F=140 N,小球在运动过程中,最大动能比最小动能大20 J,小球视为质点.
(1)求电场强度的大小.
(2)求运动过程中小球的最小动能。
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如图所示,内壁光滑、内径很小的 1/4 圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径为 0.2m,在圆心 O 处固定一个电荷量为的点电荷。质量为 0.06kg、略小于圆管截面的带 电小球,从与 O 点等高的 A 点沿圆管内由静止运动到最低点 B ,到达 B 点小球刚好与圆弧没 有作用力,然后从 B 点进入板距 d= 0.08m 的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速 直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω, 定值电阻 R 的阻值为 6Ω,求(取g=10m/s2,静电力常量k=9.0 ×109 N·m2/C2)
(1)小球到达 B 点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的电功率。
高二物理简答题极难题查看答案及解析
如图所示,内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径r为0.2m,在圆心O处固定一个电荷量为﹣1.0×10﹣9 C的点电荷.质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力,然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作.已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω,电动机的内阻为0.5Ω.求(取g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2)
(1)小球到达B点时的速度;
(2)小球所带的电荷量;
(3)电动机的机械功率.
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,在电场强度为E=104 N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L=1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2 kg、电荷量为q=5×10-5C、带正电的小球.细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.现将杆由水平位置A静止释放,在小球运动到最低点B的过程中。
求:(1)电场力对小球做功WAB (2)A、B两点间电势差UAB (3)小球运动到最低点B的速度vB
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在电场强度为E=1×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L=1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2 kg、电荷量为q=5×10-6 C、带正电的小球.细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.现将杆由水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中.
(1)电场力对小球做功多少?小球电势能如何变化?
(2)小球在最低点的动能为多少?
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如图所示,在电场强度为E=1×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L=1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2 kg、电荷量为q=5×10-6 C、带正电的小球.细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.现将杆由水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中.
求:(1)电场力对小球做功WAB (2)A、B两点间电势差UAB (3)小球运动到最低点B的速度vB
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在电场强度为E=1×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L=1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2 kg、电荷量为q=5×10-6 C、带正电的小球.细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.现将杆由水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中.
(1)电场力对小球做功多少?小球电势能如何变化?
(2)小球在最低点的动能为多少?
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