如图所示,在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点,另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点),初始时小球静止在电场中的a点,此时细绳拉力为2mg,g为重力加速度。若小球在a点获得一水平初速度va,使其恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则( )
A.电场强度为,方向竖直向上
B.a、O两点的电势差Uao=
C.初速度va=
D.小球在竖直面内做匀速圆周运动
高三物理多选题中等难度题
如图,在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点,另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点),初始时小球静止在电场中的a点,此时细绳拉力为2mg,g为重力加速度。
(1)求电场强度E和a、O两点的电势差U;
(2)若小球在a点获得一水平初速度,使其在竖直面内做圆周运动,求小球运动到b点时细绳拉力F的大小。
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如图所示,在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点,另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点),初始时小球静止在电场中的a点,此时细绳拉力为2mg,g为重力加速度。
(1)求电场强度E和a、O两点的电势差UaO;
(2)小球在a点获得一水平初速度va,使其能在竖直面内做完整的圆周运动,则va应满足什么条件?
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如图所示,在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在o点,另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点),初始时小球静止在电场中的a点,此时细绳拉力为2mg,g为重力加速度。求:
(1)电场强度E的大小和a、O两点的电势差UaO;
(2)小球在a点获得一水平初速度Va=4,则小球在最低点绳子的拉力大小。
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如图所示,足够大的空间范围内存在水平向右的匀强电场。一根长为L=1.0m的绝缘轻质细线一端固定在0点,另一端系一带电小球,小球带电量为、质量为 。现小球静止在A点,细线与竖直方向夹角= 37°,(g =10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,结果可保留根号)。求:
(1)电场强度的大小;
(2)在A点沿垂直细线方向对小球施加多大的冲量,可确保小球在纸面内运动的过程中,细线不松弛;
(3)在原题基础上加垂直纸面向里、磁感应强度B= 2T的匀强磁场,若在A点让小球获得沿垂直细线方向的m/s的速度,求小球在纸面内绕O点做顺时针圆周运动时细线上的最小拉力。
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如图甲所示,绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点,另一端连接带正电的小球,小球电荷量q=6×10﹣7C,在图示坐标中,电场方向沿竖直方向,坐标原点O的电势为零.当小球以2m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时,细绳上的拉力刚好为零.在小球从最低点运动到最高点的过程中,轨迹上每点的电势φ随纵坐标y的变化关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2.则下列判断正确的是( )
A.匀强电场的场强大小为3.2×106 v/m
B.小球重力势能增加最多的过程中,电势能减少了2.4 J
C.小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D.小球所受的洛伦兹力的大小为3 N
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如图甲所示,绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点,另一端连接带正电的小球,小球电荷量q=6×10-7C,在图示坐标中,电场方向沿竖直方向,坐标原点O的电势为零。当小球以2 m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时,细绳上的拉力刚好为零。在小球从最低点运动到最高点的过程中,轨迹上每点的电势φ随纵坐标y的变化关系如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2。则下列判断正确的是( )
A. 匀强电场的场强大小为3.2×106 V/m
B. 小球重力势能增加最多的过程中,电势能减少了2.4 J
C. 小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D. 小球所受的洛伦兹力的大小为3 N
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如图甲所示,绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点,另一端连接带正电的小球,小球电荷量,在图示坐标中,电场方向沿竖直方向,坐标原点O的电势为零。当小球以2m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时,细绳上的拉力刚好为零。在小球从最低点运动到最高点的过程中,轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示,重力加速度.则下列判断正确的是
A.匀强电场的场强大小为
B.小球重力势能增加最多的过程中,电势能减少了2.4J
C.小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D.小球所受的洛伦兹力的大小为3N
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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mg
D.小球可绕O点做完整的圆周运动
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如图所示,在竖直平面内xOy坐标系的第一、二象限内有沿x轴正方向的匀强电场,第三、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场.长度为L的绝缘轻质细线一端固定在O点,另一端系质量为m、电荷量为+q的小球,小球恰能绕O点做完整的圆周运动.轨迹与y轴负半轴交于A点,距地面高度为L,重力加速度为g,四个象限内匀强电场的场强大小都是E=,不计阻力,运动过程中电荷量保持不变.
(1)求小球做圆周运动过程中的最小速度;
(2)小球运动到A点,剪断细线,求小球落地点与A点间的水平距离.
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如图所示,光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨范围内存在磁场,其磁感应强度大小为B方向竖直向下,导轨一端连接阻值为R的电阻。在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒,其电阻为r,金属棒与金属导轨接触良好。导体棒水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,经过时间t后开始匀速运动,金属导轨的电阻不计。求:
(1)导体棒匀速运动时回路中电流大小。
(2)导体棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电量。
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