11.如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的點(diǎn)電荷Q,M、N是細(xì)桿上的兩點(diǎn),點(diǎn)M與Q、點(diǎn)N與Q的連線與桿的夾角均為θ=37°.一中間有孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下,通過M點(diǎn)時加速度為零,速度為3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到N點(diǎn)時的加速度大小和速度大。

分析 分析小球在M處和N處的受力情況,根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律分別列式,聯(lián)立求解小球下落到B點(diǎn)時的加速度;
小球從M到N,電場力做功為零,重力做功為mghMN,根據(jù)動能定理求解小球下落到N點(diǎn)時的速度的大。

解答 解:設(shè)小球在M點(diǎn)受到的電場力為F,則小球在N點(diǎn)受到的電場力也為F.
在M處,根據(jù)牛頓第二定律得:Fcosθ-mg=0       ①
在N處,根據(jù)牛頓第二定律得:Fcosθ+mg=ma     ②
聯(lián)立①②得:a=2g=20m/s2,方向豎直向下.
設(shè)M N兩點(diǎn)的高度差為h,M、N兩點(diǎn)位于同一等勢面上,所以小球從M運(yùn)動到N的過程中,電場力做功為零,由動能定理得:
mgh=$\frac{1}{2}mv_N^2-\frac{1}{2}mv_M^2$③
由幾何關(guān)系得:h=0.6cotθ       ④
聯(lián)立③④得:vN=5m/s;
答:小球下落到N點(diǎn)時的加速度大小為20m/s2,速度大小為5m/s.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵抓住M、N兩點(diǎn)的位置關(guān)系,分析受力情況,確定電勢關(guān)系,運(yùn)用牛頓第二定律和動能定理求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.做勻加速直線運(yùn)動的物體,先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時的速度分別為v和7v,經(jīng)歷的時間為t,則(  )
A.前半程速度增加3.5 vB.后半程速度增加2v
C.前$\frac{t}{2}$時間內(nèi)通過的位移為$\frac{11vt}{4}$D.后$\frac{t}{2}$時間內(nèi)通過的位移為$\frac{11vt}{4}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.以下四個選項(xiàng)是分別對如圖所示四種情況中各粒子受洛倫茲力方向的描述,其中正確的是( 。
A.
垂直于v,右上
B.
垂直紙面向外
C.
垂直紙面向外
D.
垂直紙面向里

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.重力G1=80N的砝碼懸掛在繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上.PA偏離豎直方向 37°角,PB在水平方向,且連在所受重力為G2=100N的木塊上,木塊靜止于傾角為θ=37°的斜面上,如圖所示.g 取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.試求:
(1)木塊與斜面間的摩擦力大;
(2)木塊所受斜面的彈力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.科考隊(duì)進(jìn)入某一磁礦區(qū)域后,發(fā)現(xiàn)指南針原來指向正北的N極逆時針轉(zhuǎn)過30°(如圖所示的虛線),設(shè)該處的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量為B,則磁礦所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量的可能值為( 。
A.$\frac{B}{4}$B.$\frac{\sqrt{3}}{3}$BC.$\sqrt{3}$BD.2B

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.物體在合外力作用下做直線運(yùn)動的v t圖象如圖所示.下列表述正確的是( 。
 
A.在0~2 s內(nèi),合外力總是做負(fù)功B.在1~2 s內(nèi),合外力不做功
C.在0~3 s內(nèi),合外力做功為零D.在0~1 s內(nèi)比1~3 s內(nèi)合外力做功快

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.電火花打點(diǎn)計時器使用的是交流電源(填“直流”或“交流”),若電源的頻率是50Hz,則每隔0.02秒打一個點(diǎn).打出的相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔是相同的(填“相同的”或“不同的”).某同學(xué)打出了一條紙帶,并截取一段有效部分如下:則該物體做變速運(yùn)動(填“勻速”或“變速”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.一個物體做勻加速直線運(yùn)動,它在第3s內(nèi)的位移為5m,下列說法正確的是( 。
A.物體在第3 s內(nèi)的平均速度一定是5m/s
B.物體的加速度一定是3m/s2
C.物體在前5 s內(nèi)的位移一定是25m
D.物體在第5 s內(nèi)的位移一定是9m

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是 ( 。
A.通過調(diào)節(jié),使小車、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上
B.坐標(biāo)軸單位長度越小越好
C.開始前要先接通電源后松紙帶,打完點(diǎn)要先斷開電源后取紙帶
D.鉤碼的質(zhì)量越大越好

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同步練習(xí)冊答案