3.一帶電量為+Q的正點電荷固定在真空中,形成的電場如圖所示,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電微粒,在此點電荷附近做勻速圓周運動,周期為T,微粒的重力不能忽略,求
(1)微粒所帶電荷的種類;
(2)點電荷+Q與微粒運動軌跡所在平面的距離.

分析 (1)微粒的靜電力和重力的合力提供向心力,異種電荷相互吸引;
(2)對微粒受力分析,受重力和拉力,合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解.

解答 解:(1)微粒的靜電力和重力的合力提供向心力,異種電荷相互吸引,故微粒帶負電;
(2)微粒做圓周運動的軌跡在水平面內(nèi),且圓心O在點電荷的正下方,設(shè)其離O點的距離為H;
對于微粒受力分析如圖所示:

由牛頓第二定律得
mgtanα=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}R$,
由幾何知識得:
R=Htanα,
得:
H=$\frac{g{T}^{2}}{4{π}^{2}}$.
答:(1)微粒帶負電.
(2)微粒的軌跡所在平面為水平面,圓心O在Q下方$\frac{g{T}^{2}}{4{π}^{2}}$的位置

點評 本題關(guān)鍵是明確重力和靜電引力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解,可以類比圓錐擺模型.

練習(xí)冊系列答案
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14.如圖所示,讓氕、氘、氚和α粒子組成的混合粒子經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速后垂直進入同一偏轉(zhuǎn)電場,最終會分成( 。
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11.在如圖所示裝置中,質(zhì)量為m2的物體懸掛在輕繩上O點,輕繩的一端固定在a點,另一端繞過輕質(zhì)滑輪b后懸掛一質(zhì)量為m1的物體.已知懸點a、b間的距離遠大于滑輪的直徑,不計一切摩擦,整個裝置處于靜止狀態(tài),則( 。
A.α一定等于βB.α一定不等于βC.m1一定小于m2D.m1可能等于m2

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(1)金屬直桿由靜止開始運動所能達到的最大速度vm;
(2)當(dāng)金屬桿速度為v=4m/s時,金屬桿的加速度a大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.同一種液體,滴在固體A的表面時,出現(xiàn)如圖甲所示的情況;當(dāng)把毛細管B插入這種液體時,液面又出現(xiàn)圖乙的情況,若A固體和B毛細管都很干凈,則( 。
A.A固體和B毛細管可能是同種材料
B.A固體和B毛細管一定不是同種材料
C.固體A的分子對液體附著層內(nèi)的分子的引力比B管的分子對液體附著層內(nèi)的分子的引力小些
D.液體對B毛細管能產(chǎn)生浸潤現(xiàn)象

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15.某只走時準確的時鐘,分針與時針有轉(zhuǎn)動軸到針尖的長度比1.2:1.
(1)分針與時針的角速度之比等于多少?
(2)分針與時針的線速度之比等于多少?

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12.如圖所示,平行板電容器水平放置,兩極板間電壓為U,兩極板間存在垂直紙面向里的磁場,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m、電量為q的小球在其中做勻速圓周運動,且軌跡恰好與兩極板相切,求:
(1)小球帶何種電荷;
(2)小球做勻速圓周運動的線速度.

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13.將小球以3m/s的速度平拋出去,它落地的速度大小為5m/s,不計空氣阻力,則小球在空中運動時間為0.4s.

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