如圖9所示,在地面上方有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),在該電場(chǎng)中取一點(diǎn)O作為圓心、以R=10 cm為半徑,在豎直平面內(nèi)作一個(gè)圓,圓平面平行于勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為Q=-5×10-4 C的電荷,當(dāng)把一個(gè)質(zhì)量為m=3 g、電荷量為q=2×10-10 C的帶電小球放在圓周的a點(diǎn)時(shí),它恰好能靜止不動(dòng),那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線跟Oa線夾角為_(kāi)____________.若將帶電小球從a點(diǎn)緩慢移到圓周上最高點(diǎn)b,外力做功W=__________J.

圖9

解析:小球在a點(diǎn)靜止不動(dòng)時(shí),受到豎直向下的重力G、水平向右的庫(kù)侖力F及電場(chǎng)力F1的作用.勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)力F1與F和G的合力大小相等、方向相反.計(jì)算知電場(chǎng)力F1跟Oa線的夾角θ=arctan.因F=k=9×109×=9×10-2 N,

G=mg=3×10-2 N.

帶電小球從a點(diǎn)緩慢移到圓周上的b點(diǎn),庫(kù)侖力不做功,重力與F1的合力水平向右,大小為F,由動(dòng)能定理W-F·R=0.

解得W=9×10-3 J.

答案:arctan       9×10-3


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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆陜西省高一下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖9所示,一個(gè)質(zhì)量為的滑塊靜止放在水平地面上的A點(diǎn),受到一個(gè)大小為,與水平方向成傾角斜向上恒力作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體前進(jìn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去,滑塊最終停在水平地面上的C點(diǎn),滑塊與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù),求BC間的距離x。(cos37o=0.8,sin37o=0.6,

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖9所示,在水平地面上,物體在與水平方向成37°角的拉力F作用下,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).物體質(zhì)量為2.0kg,拉力F為12N,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.25.若2.0秒后撤掉拉力F,物體由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停下來(lái)的總位移是多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖8所示,斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重錘線所指的位置O。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;

步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞。重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;

步驟3:用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置MP、NO點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度。

①對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說(shuō)法正確的是___________

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下

B.斜槽軌道必須光滑

C.斜槽軌道末端必須水平

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,白紙可以移動(dòng),復(fù)寫紙不能移動(dòng)

E.小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量

②本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OMOP、ON的長(zhǎng)度外,還需要測(cè)量的物理量有       。

A.A、B兩點(diǎn)間的高度差h1          B.B點(diǎn)離地面的高度h2

C.小球1和小球2的質(zhì)量m1m2     D.小球1和小球2的半徑r

③當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式______________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。如果還滿足表達(dá)式_______________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。

④完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造,如圖9所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接。使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′。用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1l2、l3。則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為            (用所測(cè)物理量的字母表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖9所示,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面,斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為x0處?kù)o止釋放,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變。設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g,則(  )

A.當(dāng)滑塊的速度最大時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大

B.當(dāng)滑塊的速度最大時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大

C.當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大

D.當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大

圖9

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖9所示,在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,將一個(gè)質(zhì)量為m1的鋼球A多次從斜槽軌道上端緊靠固定擋板處由靜止釋放,這個(gè)鋼球經(jīng)過(guò)斜槽軌道后由水平軌道飛出,在地面上落點(diǎn)的平均位置為P點(diǎn)。然后在水平軌道末端放置一個(gè)質(zhì)量為m2的膠木球B(A、B兩球的半徑相等),將A球仍然多次從斜槽軌道的同一位置由靜止釋放,和球B發(fā)生碰撞,碰后兩球分別落到地面上,根據(jù)兩球落在地面的痕跡確定兩球各自的落地點(diǎn)的平均位置分別為M點(diǎn)和N點(diǎn)。水平軌道末端重錘線指向地面的O點(diǎn),測(cè)得OMs1,OPs2ONs3。重力加速度為g。
  (1)若測(cè)量出水平軌道到地面的高度為h,則與B兩球相碰前的瞬間A球的速度v1=______________。
 。2)在允許誤差范圍內(nèi),當(dāng)m1、m2、s1、s2、s3滿足關(guān)系式_____________________時(shí),就表明通過(guò)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。


                 

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