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7.如圖所示,O點固定,絕緣輕細桿l,A端粘有一帶正電荷的小球,電量為q,質量為m,水平方向的勻強電場的場強為E,將小球拉成水平后自由釋放,求在最低點時小球給絕緣桿的力.

分析 由動能定理求出小球到達最低點時的速度,小球做圓周運動,由牛頓第二定律可以求出桿對小球的作用力.

解答 解:小球從水平位置運動到最低點過程中,
由動能定理得:mgl+qEl=$\frac{1}{2}$mv2-0
在最低點,小球做圓周運動,由牛頓第二定律得:
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$,
解得,絕緣桿對小球的作用力:F=3mg+2qE;
答:在最低點時絕緣桿給小球的力為3mg+2qE.

點評 本題考查了求桿對小球的作用力,應用動能定理與牛頓第二定律可以正確解題;解題時要注意,在最低點,電場力水平向右不提供向心力,桿的拉力與小球重力的合力提供向心力.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,電場中A、B兩點電勢差為30V,
(1)一個電荷量為1×10-8C的正點電荷由A運動到B,電場力對點電荷做了多少功?
(2)若B、C兩點間的電勢差大小為15V,該點電荷從B運動到C,電場力對點電荷做了多少功?
(3)若ϕB=0,求ϕA,ϕC分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖所示,一光滑絕緣斜面固定在水平向右的勻強電場中,斜面的傾角為37°,斜面上有A、B兩個小球,B球固定,A球恰好處于靜止,兩球相距為L,兩球的質量均為m,帶電量的大小均為q,A帶負電,靜電力常量為k.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)B球的電性及勻強電場的電場強度大小;
(2)釋放B球的一瞬間,B球的加速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.在電場中把q=2.0×10-10C的電荷從A點移到B點,電場力做功1.0×10-7J,再把q從B點移C點,克服電場力做功6.0×10-7J.求:
(1)UAB、UBC各為多少;
(2)若選B為參考點,求A、C兩點的電勢各為多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,在等勢面沿豎直方向的勻強電場中,一帶負電的微粒以一定初速射人電場,并沿直線AB運動,由此可知(  )
A.電場中A點的電勢低于B點的電勢
B.帶電微粒做勻速直線運動
C.微粒在A點時的動能大于在B點時的動能,在A點時的電勢能小于在B點時的電勢能
D.微粒在A點時的機械能與電勢能之和等于在B點時的機械能與電勢能之和

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖所示,水平放置的平行板電容器,兩板間距為d=9cm,板長為L=30cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以v0=0.6m/s的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線運動,當它運動到P處時迅速將下板向上提起$\frac{9}{11}$cm,液滴剛好從金屬板末端飛出,g取10m/s2.求:
(1)將下板向上提起后,液滴的加速度;
(2)液滴從射入電場開始計時,勻速運動到P點的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,真空中有一勻強電場(圖中未畫出),電場方向與圓周在同一平面內,△ABC是圓的內接直角三角形,∠BAC=63.5°,O為圓心,半徑R=5cm.位于A處的粒子源向平面內各個方向發射初動能均為8eV、電荷量+e的粒子,有些粒子會經過圓周上不同的點,其中到達B點的粒子動能為12eV,達到C點的粒子電勢能為-4eV(取O點電勢為零).忽略粒子的重力和粒子間的相互作用,sin53°=0.8.則(  )
A.圓周上A、B兩點的電勢差為4V
B.圓周上B、C兩點的電勢差為8V
C.勻強電場的場強大小為100V/m
D.當粒子經過圓周上某一位置,在具有7eV的電勢能同時具有7eV的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板,如圖甲所示.加在極板A、B間的電壓UAB做周期性變化,其正向電壓為U0,反向電壓為-kU0(k>1),電壓變化的周期為2τ,如圖乙所示.在t=0時,極板B附近的一個電子,質量為m、電荷量為e,受電場作用由靜止開始運動.且不考慮重力作用.若k=$\frac{5}{4}$,電子在0~2τ時間內不能到達極板A,求d應滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖甲所示,一物體懸掛在細繩下端,由靜止開始沿豎直方向運動,運動過程中物體的機械能E與物體通過路程x的關系圖象如圖乙所示,其中0~x1過程的圖象為曲線,x1~x2過程的圖象為直線(忽略空氣阻力).則下列說法正確的是(  )
A.0~x1過程中物體所受拉力一定大于重力
B.0~x1過程中物體的動能一定增加
C.x1~x2過程中物體可能做勻速直線運動
D.x1~x2過程中物體可能做變加速直線運動

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