如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3.0×104N/C。有一个质量m=4.0×10-3kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°。取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,不计空气阻力的作用。求:
(1)求小球所带的电荷量及电性;
(2)如果将细线轻轻剪断,求细线剪断后,小球运动的加速度大小;
(3)从剪断细线开始经过时间t=0.20s,求这段时间内小球电势能的变化量。
高一物理计算题中等难度题
如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3.0×104N/C。有一个质量m=4.0×10-3kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°。取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,不计空气阻力的作用。求:
(1)求小球所带的电荷量及电性;
(2)如果将细线轻轻剪断,求细线剪断后,小球运动的加速度大小;
(3)从剪断细线开始经过时间t=0.20s,求这段时间内小球电势能的变化量。
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英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场,如图所示,一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置, 环内存在竖直向上的磁场,环上套一带电荷量为q的质量为m的小球,已知磁感应强度大小B随时间均匀增大,其变化率为k,由此可知( )
A.环所在处的感生电场的电场强度的大小为
B.小球在环上受到的电场力为kqr
C.若小球只在感生电场力的作用下运动,则其运动的加速度为
D.若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做的功大小r2qk
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如图所示倾角θ=37°的光滑斜面AB与光滑半圆弧BC在B点相切,圆弧BC的圆心为O,半径R=0.4m整个空间存在方向水平向右匀强电场,电场强度E=3.0×103N/C.一个质量为m1=1kg,带电量q=+3×10-3C的滑块P由A端从静止开始沿绝缘的斜面向上运动,另一不带电质量为m2=0.2kg的滑块Q最初固定于B点,斜面AB长度l=15m.当滑块P运动到B点前一瞬间,将滑块Q由静止释放,两者碰撞后粘在一起运动,两滑块均可视为质点,碰撞时间极短,碰撞过程中总电量保持不变,g取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)求滑块P运动到B点与滑块Q碰撞前的速度;
(2)滑块P、Q粘在一起后,运动到C点时的速度;
(3)滑块离开C点后第一次落回斜面AB的落点与B点间的距离。
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(8分)如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电荷量为q的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动.求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差.
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如图所示,整个空间存在水平向左的匀强电场,一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为+q的小球P,杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动,电场的电场强度大小为E=.先把杆拉成水平,然后将杆无初速释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则
A. 小球到最低点时速度最大
B. 小球从开始至最低点过程中动能一直增大
C. 小球对杆的最大拉力大小为
D. 小球可绕O点做完整的圆周运动
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如图所示,用长30cm的细线将质量为m=4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点,当空间有方向为水平向右、大小为E=1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°,并处于静止状态。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。)
(1)判断小球的带电性质;
(2)求小球所带的电荷量和细线的拉力大小。
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如图所示,把质量为、带电量为的物块放在倾角的固定光滑绝缘斜面的顶端,整个装置处在范围足够大的匀强电场中。已知电场强度大小,电场方向水平向左,斜面高为,则释放物块后,物块落地时的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
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如图所示,用长l=30cm的细线将质量m=4×10-3kg的带电小球悬挂在天花板上,空间中存在方向水平向右,大小E=1×104N/C的匀强电场,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37º,g取10m/s2。
(1)分析小球的带电性质;
(2)求小球的带电量;
(3)求细线的拉力。
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如图所示,空间有一匀强电场,与竖直方向成α角,范围足够大。一质量为m、电荷量为q的带负电小球用细线系在竖直墙上,恰好静止在水平位置,重力加速度为g。则
(1)求匀强电场的场强大小?
(2)若保持1中场强大小、方向和小球电荷量均不变,现剪断细线,则小球运动的位移为s时经过多长时间?
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如图所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接.圆弧的半径R=0.40 m. 在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104 N/C.现有一质量m=0.10 kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5C,取g=10 m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功.
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