18.如圖所示,空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.5×102N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=6×10-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力最大,取g=10m/s2.求:
(1)小球的電性;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力值.

分析 (1)分析小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)最高點(diǎn)時(shí)速度最大即可明確小球的受力方向,從而明確小球的電性;
(2)根據(jù)動(dòng)能定理可求得小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度,再根據(jù)向心力公式即可求得細(xì)線上的拉力.

解答 解:(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)拉力最在可知,可知受到的電場(chǎng)力一定向上,故小球帶正電.
(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,由動(dòng)能定理有(qE-mg)L=$\frac{1}{2}$mv2,
在最高點(diǎn)有FT+mg-qE=m$\frac{v^2}{L}$,
由題中數(shù)據(jù)可得FT=12 N.
答:(1)小球的電性為正電;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力值為12N.

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)力重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),要注意明確電場(chǎng)方向沿豎直方向,可以將重力與電場(chǎng)力疊加得出一個(gè)新的復(fù)合場(chǎng),從而明確小球的受力和運(yùn)動(dòng)情況.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象如圖甲所示,己知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0Ω,外接一只電阻為9.0Ω的燈泡,則(  )
A.電壓表V的示數(shù)為20V
B.t=0.2s時(shí)刻,穿過(guò)線圈的磁通量最大
C.燈泡實(shí)際消耗的功率為36W
D.電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=20$\sqrt{2}$cos5πtV

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.如圖1所示,一個(gè)與水平方向夾角為37°、長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.0m的粗糙傾斜軌道AB,通過(guò)水平軌道BC與豎直圓規(guī)道相連,出口為水平軌道DE,整個(gè)軌道除AB段以外都是光滑的,其中AB與BC軌道以微小圓弧相接,在圓軌道的最低點(diǎn)C和最高點(diǎn)H各安裝了一個(gè)壓力傳感器(圖中未畫(huà)出).一個(gè)小物塊以不同的初速度v0從不同高度水平拋出,到A點(diǎn)時(shí)速度方向都恰好沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下,已知物塊與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求小物塊的拋出點(diǎn)和A點(diǎn)的高度差h與v0應(yīng)滿足的關(guān)系;
(2)若傳感器測(cè)出小物體在軌道內(nèi)側(cè)最低點(diǎn)C和最高點(diǎn)H時(shí)對(duì)軌道的壓力FN隨FC變化的圖線如圖2所示,求小物塊的質(zhì)量m;
(3)要使從不同高度平拋的小物體從A點(diǎn)滑下進(jìn)入圓軌道后都不脫離軌道而從水平軌道DE滑出,求豎直圓軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上,它們由相同材料制成,A的質(zhì)量為2m,B、C的質(zhì)量各為m.如果OA=OB=R,OC=2R,則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)(設(shè)A、B、C都沒(méi)有滑動(dòng)),下述結(jié)論中正確的是( 。
A.物體A 向心加速度最大
B.B物靜摩擦力最小
C.當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時(shí),C比B先開(kāi)始滑動(dòng)
D.當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時(shí),A比B先開(kāi)始滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

13.重140N的木箱放在水平地板上,至少用30N的水平推力,才能使它從原地開(kāi)始運(yùn)動(dòng).則地板給木箱的最大靜摩擦力為30N;維持木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)只需28N的水平推力,則木箱與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2;木箱在受到50N的水平推力而運(yùn)動(dòng)時(shí),受到地板的摩擦力為28N;運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,將推力突然由50N改為25N時(shí),地板對(duì)木箱的摩擦力又為28N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊,被水平力F緊壓在傾角為θ=60°的墻面上處于靜止.則關(guān)于木塊的受力情況、墻面對(duì)木塊的作用力(壓力與摩擦力的合力),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.墻面對(duì)木塊一定有壓力B.墻面對(duì)木塊可能沒(méi)有摩擦力
C.墻面對(duì)木塊的作用力為$\frac{\sqrt{3}}{2}$FD.墻面對(duì)木塊的作用力為$\sqrt{{{F}^{2}+(mg)}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖甲所示,質(zhì)量m=3.0×l0-3kg的“”形金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中,“”形框的水平細(xì)桿CD長(zhǎng)l=0.20m,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=1.0T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.有一匝數(shù)n=300匝、面積S=0.0l m2的線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)K與兩水銀槽相連.線圈處于與線圈平面垂直、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.t=0.22s時(shí)閉合開(kāi)關(guān)K,瞬間細(xì)框跳起(細(xì)框跳起瞬間安培力遠(yuǎn)大于重力),跳起的最大高度h=0.20m.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.0-0.10 s內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為3V
B.開(kāi)關(guān)K閉合瞬間,CD中的電流方向由C到D
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向豎直向下
D.開(kāi)關(guān)K閉合瞬間,通過(guò)細(xì)桿CD的電荷量為0.03 C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列物理量中,屬于矢量的是(  )
A.路程B.C.D.時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),隨著時(shí)間的增加,在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖象,則( 。
A.圖象(a)表明光具有波動(dòng)性B.圖象(c)表明光具有粒子性
C.用紫外光觀察不到類似的圖象D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波

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