如右圖所示,有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E=1.25×104N/C,一根長(zhǎng)L=1.5m、與水平方向的夾角為θ=37°的光滑絕緣細(xì)直桿MN固定在電場(chǎng)中,桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.0×10-6C,質(zhì)量m=1.0×10-2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動(dòng).(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?

(2)小球B的速度最大時(shí),與M端的距離r為多大?

解析: (1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力,沿桿方向運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得

mgsinθqEcosθma

解得agsinθ

代入數(shù)據(jù)解得a=3.2m/s2.

(2)小球B速度最大時(shí)合力為零,即

qEcosθmgsinθ

解得r1

代入數(shù)據(jù)解得r=0.9m.

答案: (1)3.2m/s2 (2)0.9m 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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精英家教網(wǎng)如右圖所示,有一重力不計(jì)的方形容器,被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水,直到將容器剛好盛滿為止,在此過程中容器始終保持靜止,則下列說法中正確的是( 。
①容器受到的摩擦力不變 
②容器受到的摩擦力逐漸增大
③水平力F可能不變     
④水平力F必須逐漸增大.
A、①③B、①④C、②③D、②④

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如右圖所示,有一重力不計(jì)的方形容器,被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水,直到將容器剛好盛滿為止,在此過程中容器始終保持靜止,則下列說法中正確的是

①容器受到的摩擦力不變          ②容器受到的摩擦力逐漸增大 

③水平力F可能不變              ④水平力F必須逐漸增大

A.①③  B.①④           C.②③       D.②④

 

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如右圖所示,有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為,一根長(zhǎng)、與水平方向的夾角為的光滑絕緣細(xì)直桿MN固定在電場(chǎng)中,桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量,質(zhì)量.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動(dòng).(靜電力常量,取,)求:

(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?

(2)小球B的速度最大時(shí),與M端的距離r為多大?

 

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如右圖所示,有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí),帶電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出;當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí),帶電粒子沿②軌跡落到B板中間;設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同,則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為(  )

A.U1U2=1∶8      B.U1U2=1∶4

C.U1U2=1∶2      D.U1U2=1∶1

 

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