题目内容

【题目】如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度的绝缘细绳把质量为、带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,(g=10m/s2)求:

⑴小球通过最低点C时的速度的大小;

⑵小球通在摆动过程中细线对小球的最大拉力.

【答案】(1) (2)F=4.5N

【解析】

小球在B点处于静止状态,对小球进行受力分析,根据平衡条件得:

F=mgtanθ

代入数据解得:,方向水平向右.

对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理得:

代入数据解得:

(2)小球可以静止在B点,可知B为小球运动的等效最低点,从AB的过程中有:

小球在等效最低点B点的速度最大,受到的拉力也最大;在B点,小球受重力、电场力和细线的合力提供向心力,根据向心力公式得:

代入数据可得:F=4.5N

练习册系列答案
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【题目】某实验小组测定一个电池的电动势和内电阻,已知该电池的电动势大约为9V,内电阻小于4,实验室中可供选择的器材有:

A.电压表V (量程为15V,内阻约2k)1

B.电流表 (量程为500mA,内阻约10)2

C.电阻箱 (阻值范围0~99.99)1

D.电阻箱 (阻值范围0~999.9)1

E.滑动变阻器 (阻值为0~20,额定电流3A)1

F.滑动变阻器如 (阻值为0~20k,额定电流0.2A)1

实验小组认为电流表量程不够,决定将其改装为量程为2.5A的电流表,然后再用伏安法电路测电源的电动势和内电阻,以下是他们的实验操作过程:

(1)改装电流表,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成以下填空.

①按电路图连接实物,把滑动变阻器滑动片移到最左端,把电阻箱阻值调到零:

②闭合开关,开关保持断开,把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使两个电流表读数均为500mA;

③闭合开关, 多次同步调节电阻箱阻值和滑动变阻器滑片,使干路上电流表读数保持为500mA,同时电流表读数为__时不再调节,保持电流表和该电阻箱并联,撤去其它线路,即得量程为2.5A的电流表。

(2)在实验电路图甲中电阻箱应选 ________ ,滑动变阻器应选 __________

(3)用图中虚线框内的改装电流表(原电流表的表盘没变),测电源电动势和内电阻,实验电路如图乙所示,得到多组电压和电流的值,并作出图线如图所示,可知电池的电动势为____V, 内电阻为______. (结果保留2位有效数字。)

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