如圖,絕緣的光滑圓弧曲面固定在豎直平面內(nèi),B為曲面最低點.曲面上的A點與曲面圓心O的連線與豎直方向成夾角θ=37°.曲面所在區(qū)域和B點左下方的區(qū)域內(nèi)都存在電場強(qiáng)度大小都為E的勻強(qiáng)電場,方向分別是水平向右和豎直向上.開始時有一質(zhì)量為m的帶電小球處于A點恰好保持靜止.此后將曲面內(nèi)的電場撤去,小球沿曲面下滑至B點時以大小為v0的速度水平拋出,最后落在電場內(nèi)地面的P點,P點與B點間的水平距離為L.已知tan37°=0.75,重力加速度為g,求:
(1)小球的帶電性及電荷量q.
(2)小球運動到P點瞬間的速度vP的大小.
(1)帶電小球靜止在A點恰好靜止,合力為零,根據(jù)平衡條件得知小球帶正電.
且有 qE=mgtanθ
解得 q=
3mg
4E

(2)小球從B點水平拋出后做類平拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做初速度為零的勻加速運動,則
水平方向:L=v0t
豎直方向:mg-qE=ma
vy=at
小球運動到P點瞬間的速度vP的大小為 v=
v20
+
v2y

聯(lián)立解得,v=
v20
+(
gL
4v0
)2

答:
(1)小球帶正電,電荷量q為
3mg
4E

(2)小球運動到P點瞬間的速度vP的大小為
v20
+(
gL
4v0
)2
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:單選題

如圖所示,重G=30N的物體靜止在傾角為30°的斜面上,若用豎直向下的力F=10N壓物體,物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列判斷中正確的是( 。
A.物體受到的摩擦力增大10N
B.物體受到的合力增大10N
C.斜面受到的壓力增大10N
D.地面受到的壓力增大10N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖a所示,在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車,正以10m/s的速度向右勻速運動,汽車前方的水平路段BC較粗糙,汽車通過整個ABC路段的v-t圖象如圖b所示(在t=15s處水平虛線與曲線相切),運動過程中汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率保持20kW不變,假設(shè)汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大。ń忸}時將汽車看成質(zhì)點)
(1)求汽車在AB路段上運動時所受的阻力f1
(2)求汽車剛好開過B點時的加速度a.
(3)求BC路段的長度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長為l的絕緣細(xì)線,上端固定在O點,下端P系一質(zhì)量為m的帶電小球,置于一方向水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,重力加速度為g,當(dāng)細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ時,小球處于平衡狀態(tài).
(1)求OP兩點間的電勢差UOP;
(2)做出圖示位置小球的受力圖;
(3)小球帶何種電荷,電荷量q為多少?
(4)若在圖示位置將細(xì)線剪斷,求繩斷后瞬間小球的加速度大小a.(結(jié)果用m、g、E、l、θ表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩個等大的水平力F分別作用在物體B、C上.物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).各接觸面與水平地面平行.物體A、C間的摩擦力大小為f1,物體B、C間的摩擦力大小為f2,物體C與地面間的摩擦力大小為f3,則( 。
A.f1=0,f2=0,f3=0B.f1=0,f2=F,f3=0
C.f1=F,f2=0,f3=0D.f1=0,f2=F,f3=F

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,球重為G,半徑為R,墻壁頂點A光滑,現(xiàn)用一細(xì)繩拉著球,使它沿光滑的豎直墻壁緩慢向上運動,若繩所能承受的最大拉力為F,求:
(1)球心能達(dá)到的最高點到A點的距離?
(2)球心到達(dá)最高點時,墻壁對球的壓力.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體放在斜面上靜止,關(guān)于斜面對物體的支持力正確的畫法是( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一個重量為20N的小物體放在斜面上,斜面底邊長AB=40cm,高BC=30cm,物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,物體在一沿斜面向上的大小為F=20N的力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將力F順時針轉(zhuǎn)動至水平向右,則此時的摩擦力大小為( 。
A.10NB.14NC.8ND.4N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用三條等長細(xì)線懸掛一個粗細(xì)均勻、單位長度的質(zhì)量為3g的導(dǎo)線制成的線圈,三條細(xì)線呈對稱分布,穩(wěn)定時線圈平面水平,在線圈正下方放有一個圓柱形條形磁鐵,磁鐵的中軸線OO′垂直于線圈平面且通過其圓心O,線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為0.5T,方向與豎直方向都成30°角,要使三條細(xì)線的拉力為零,線圈中通過的電流至少為( 。
A.0.24A
B.0.12A
C.0.06A
D.因線圈在磁場中的有效長度為零,無論多大電流均不能滿足題意

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案