题目内容
2.如图所示,光滑斜面倾角为37°,质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块,置于斜面上.当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,重力加速度g已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)该电场的电场强度有多大?
(2)若电场强度变为原来的$\frac{1}{2}$,小物块沿斜面下滑距离为L时的速度有多大?
分析 (1)对小球进行受力分析,应用平衡条件可求出电场力,进而求出电场强度.
(2)电场变化后受力分析求出合外力,应用牛顿第二定律求解加速度,沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小可由动能定理或运动学知识求解
解答 解:(1)物体受到的力有重力mg,支持力FN.静电力F=qE,
qE=mgtan37°
E=$\frac{mgtan37°}{q}=\frac{3mg}{4q}$
(2)当电场强度变为原来的$\frac{1}{2}$时,物块在斜面方向有:
mgsinθ-q$\frac{E}{2}$cosθ=ma
代入数值得:a=3.0 m/s2
方向沿斜面向下.
由动能定理,得:mgLsin37°-qE′Lcos37°=$\frac{1}{2}$mv2-0.
解得:v=$\frac{\sqrt{15gl}}{5}$
答:(1)原来的电场强度的大小为$\frac{3mg}{4q}$;
(2)小物块沿斜面下滑距离为L时物块的速度的大小为$\frac{\sqrt{15gl}}{5}$
点评 问题一是平衡条件的应用,受力分析后应用平衡条件即可;问题二是牛顿运动定律的应用,关键是求合力;应用动能定理即可,总体难度不是很大,细细分析即可
练习册系列答案
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12.理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1,原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压,副线圈接一个R=55Ω的负载电阻.电流表、电压表均为理想电表,则下述结论正确的是( )
A. | 副线圈中电压表的读数为110V | |
B. | 副线圈中输出交流电的频率为0.02Hz | |
C. | 原线圈中电流表的读数为0.5A | |
D. | 原线圈中的输入功率为220W |
7.三个阻值相同的电阻R,额定功率均为10W.接入如图电路,改变电压U,使各电阻实际功率均不超过额定功率,则三电阻最大总功率为( )
A. | 30W | B. | 20W | C. | 15W | D. | 10W |
14.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻.
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100 μA,内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只1.0Ω(保留一位小数)的定值电阻R1.
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路.
③某次实验的数据如表所示:
该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=1.66Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是充分利用取得的数据
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误.则内阻测量值总是偏大的原因是CD
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小
D.R0的实际阻值比标称值偏大.
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100 μA,内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只1.0Ω(保留一位小数)的定值电阻R1.
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路.
③某次实验的数据如表所示:
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压表V读数U/V | 5.26 | 5.16 | 5.04 | 4.94 | 4.83 | 4.71 | 4.59 | 4.46 |
改装表A读数I/mA | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 |
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误.则内阻测量值总是偏大的原因是CD
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小
D.R0的实际阻值比标称值偏大.
12.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A. | 路程、速度、重力 | B. | 路程、电流、功 | ||
C. | 速度、加速度、动能 | D. | 位移、速度、静电力 |