如圖所示,在一勻強(qiáng)電場中的A點(diǎn)有一小球,并用細(xì)線與固定的O點(diǎn)相連,然后把細(xì)線水平拉直,但沒有伸長.現(xiàn)讓小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動.小球經(jīng)過O點(diǎn)正下方時的速度多大?
(已知小球的質(zhì)量m=1.0×10-4kg,所帶電荷量q=+1.0×10-7C,細(xì)線長度L=10cm,電場強(qiáng)度E=
3
×104N/C
;g=10m/s2
據(jù)題意,小球受到電場力為F=qE=1.0×10-7
3
×104N/C
=
3
×10-3N,
重力G=mg=1.0×10-4×10N=10-3N
則qE=
3
mg,電場力與重力的合力與水平方向的夾角為30°.
所以小球沿兩個力的合力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)小球從A點(diǎn)開始沿直線到達(dá)O點(diǎn)的正下方,由動能定理得
qEL+mgLtan30°=
1
2
mv2

代入數(shù)據(jù)解得,v=2.1m/s
答:小球經(jīng)過O點(diǎn)正下方時的速度是2.1m/s.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,由細(xì)管變成的豎直軌道,其圓形部分的半徑為R和r,質(zhì)量為m的小球從水平軌道出發(fā),先后經(jīng)過兩圓形軌道最后又進(jìn)入水平軌道,已知小球在A處剛好對管壁無壓力,在B處對管的內(nèi)側(cè)壁壓力為0.5mg,試求小球由A至B的運(yùn)動過程中克服軌道阻力所做的功(細(xì)管的內(nèi)徑及球的大小不計).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

水平面上甲、乙兩物體,在某時刻動能相等,它們僅在摩擦力作用下停下來,如圖中的a、b分別表示甲、乙兩物體的動能E和位移x圖象,以下分析正確的是( 。
A.若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同,則甲的質(zhì)量較大
B.若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同,則乙的質(zhì)量較大
C.若甲、乙兩物體質(zhì)量相等,則甲與地面間的動摩擦因數(shù)較大
D.若甲、乙兩物體質(zhì)量相等,則乙與地面的動摩擦因數(shù)較大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,讓擺球從圖中的 C位置由靜止開始擺下,擺到最低點(diǎn)D處,擺線剛好被拉斷,小球在粗糙的 水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動,到達(dá)小A孔進(jìn)入半徑R=0.3m的 豎直放置的 光滑圓弧軌道,當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔.已知擺線長L=2m,θ=60°,小球質(zhì)量為m=0.5kg,D點(diǎn)與小孔A的 水平距離s=2m,g取10m/s2.試求:
(1)求擺線能承受的最大拉力為多大?
(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道,求粗糙水平面摩擦因數(shù)μ的范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長木板及小鐵塊的質(zhì)量為M=m=1.0kg,木板的長度L=2.25m,木板的a、b兩表面的粗糙程度不同.a(chǎn)表面與小鐵塊間的摩擦因數(shù)μ1=0.2,b表面與水平面間的摩擦因數(shù)μ2=0.5.開始時木板靜止在水平面上,小鐵塊在木板的最左端以某一速度向右運(yùn)動,剛好能滑到木板的最右端.
(g=10m/s2)(提示:要注意判斷木板是否運(yùn)動)
(1)求小鐵塊的初速v0
(2)將木板翻轉(zhuǎn),b面向上,a面向下,小鐵塊與b面的摩擦因數(shù)μ1′=0.5,a面與水平面間的摩擦因數(shù)μ2′=0.2.小鐵塊仍以v0的速度從木板的左端向右滑,判斷小鐵塊能否滑到木板的最右端.若能,求出滑到右端時的速度.若不能求出它最終相對木板的位移.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在距沙坑表面高h(yuǎn)=8m處,以v0=22m/s的初速度豎直向上拋出一質(zhì)量m=0.5kg的物體,物體落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深處停下.若物體在空中運(yùn)動時的平均阻力是重力的0.1倍(g=10m/s2).求:
(1)物體上升到最高點(diǎn)時離開沙坑表面的高度H;
(2)物體在沙坑中受到的平均阻力F是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在水平向左、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿,桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán),圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ.
(1)由靜止釋放圓環(huán),圓環(huán)沿桿下滑,求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f;
(2)若在勻強(qiáng)電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑.求:
①圓環(huán)剛開始運(yùn)動時加速度a0的大小;
②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用一根長L、不可伸長的細(xì)線,一端系著質(zhì)量為m的小球 A,另一端由圖釘固定在光滑水平桌面上的O點(diǎn),并使O、A之間相距L/2,現(xiàn)沿垂直O(jiān)、A連線的方向,給小球A一沿桌面的水平初速度v0,使之運(yùn)動,A球最終繞圖釘做圓周運(yùn)動,則從A球開始運(yùn)動到穩(wěn)定做圓周運(yùn)動的過程損失的動能為
A.mv02 B.mv02C.mv02D.0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

木板B靜止放在光滑的水平面上,小物塊A以某一初速度v從木板B的左端滑上長木板B,A最終位于距B左端1/3處,該過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為E1;若A以初速度2v滑上B ,則AB系統(tǒng)損失的機(jī)械能為E2那么E1與E2的關(guān)系可能為:(  )
A.3 E1= E2B.E1= E2C.4E1= E2D.2E1= E2

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