题目内容

【题目】如图所示,直线OA与竖直方向的夹角37,P为直线上的一点,空间有一匀强电场,方向平行于纸面水平向右,一质量为m、电量为q(q>0)的小球以一定的初动能P点沿直线AO向上运动,当小球的动能减小到零时,机械能减少了。运动过程中受到空气阻力的大小不变,已知重力加速度为g,sin37=0.6,cos37=0.8,求:

(1)电场强度的大小E;

(2)小球返回P点的动能.

【答案】(1) (2)

【解析】(1)小球沿直线AO向上运动,则合力方向与AO共线,电场力水平向右,重力竖直向下,则合力沿OA斜向下,则Eq=mgtan370,解得

(2)设动能减到零时向上的位移为L,由动能定理:

由功能关系:

联立解得Wf=E0

则小球回到P时,机械能损失2 Wf=E0,即动能为E0

练习册系列答案
相关题目

【题目】1)试证明:“静止的通电导线在磁场中受到的安培力,在数值上等于大量定向运动的电荷受到的洛伦兹力的总和。以一段柱状通电直导线为例,设导线的横截面积为S,长度为L,单位体积内自由电荷数为n,电荷电量为q,电荷定向移动的平均速率为v。假定在金属导体中正电荷定向移动形成电流,得到结果具有普遍性(本假定同样适用于以下两问)。

2)如图所示,接通电路后,导体棒在安培力作用下向右运动。此时,导体中自由电荷既在电场力作用下沿导体棒运动,又随导体棒沿水平方向运动,从而导致运动电荷所受洛伦兹力与宏观安培力不在同一方向。

在此模型中,请证明:安培力对导体棒做功,在数值上等于大量可自由运动电荷所受洛伦兹力的某个分力对电荷做功的总和。

为方便证明,可设电源电动势为E,导体棒的电阻为R其长度为L恰好等于平行轨道间距,整个装置处于竖直、向下磁感应强度为B的匀强磁场中,忽略电源和金属导轨的电阻。导体棒在安培力和摩擦力的作用下,向右以速度vx做匀速直线运动,在时间t内由实线位置运动到虚线位置;同时棒内某个正电荷在该时间t内从a位置定向运动到b位置。如在证明过程中,还需用到其他物理量,请自行假设。

3)在(2)问所涉及的模型中,通过导体棒的电流:。这是因为导体在运动过程中会切割磁感线,产生反电动势E。请你根据该过程的微观机制,利用电动势的定义,求出图示模型中的反电动势E,并写出通过导体棒的电流I

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网