题目内容
9．
如图所示，一质置为m=2.0×l0-2kg、电量q为1.0×10-6C的小物块，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中并保持静止，此时悬线与竖直方向成θ=60°，且物块与绝缘粗糙水平面间恰好无压力，物块与水平面间的动摩檫因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$．物块在运动过程中电荷量保持不变，电场区域足够大，重力加速度g=l0m/s2．求（1）判断物块带何种电荷；
（2）求电场强度E的大小；
（3）若将细线突然剪断，求2.0s后小球速度v的大小．
分析 （1）分析小球的受力情况，根据平衡关系可明确小球的电性；
（2）根据平衡条件进行分析可求得电场力与重力之间的关系，再由电场强度公式可求得电场强度；
（3）剪断细线后小球做匀加速直线运动，根据牛顿第二宝箱可求得加速度，再由速度公式可求得小球的速度大小．
解答 解：
（1）由题意可知，小球q受力平衡且对地面没有压力；则由平衡关系可知，小球受到的电场力一定向左；故小球一定带负电；
（2）小球所受的电场力F=qE
由平衡条件得F=mgtanθ
解得电场强度E=2$\sqrt{3}$×105 N/C．
（3）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动
小球所受合外力F合=qE-μmg
由牛顿第二定律有F合=ma
解得小球的速度a=5$\sqrt{3}$ m/s2
得 v=at=5$\sqrt{3}$×2=10$\sqrt{3}$m/s
答：（1）物块带负电荷；
（2）电场强度E的大小为2$\sqrt{3}$×105 N/C
（3）若将细线突然剪断，2.0s后小球速度v的大小为10$\sqrt{3}$m/s．
点评 本题考查带电粒子在电场中的平衡以及匀变速直线运动，要注意正确受力分析是解题的关键，同时明确加速度在力和运动中的桥梁作用．
练习册系列答案
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6．为了探测某星球，某宇航员乘探测飞船先绕该星球表面附近做匀速圆周运动，测得运行周期为T，然后登陆该星球，测得一物体在此星球表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动时间的一半，已知地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则由此可得该星球的质量为（ ）
| A． | $\frac{4{g}^{3}{T}^{4}}{G{π}^{4}}$ | B． | $\frac{{g}^{2}{T}^{3}}{G{π}^{3}}$ | C． | $\frac{g{T}^{2}}{G{π}^{2}}$ | D． | $\frac{{g}^{3}{π}^{4}}{G{T}^{2}}$ |
某种小钢片相互之间动摩擦因数0.2，如图所示，用传送带在空地上堆小钢片，允许堆放的场地直径是20m，问堆起的最大高度是多少？
我国许多城市的地铁已正式运行，如图所示，有一种地下铁道，站台建得高一些，电车进站时要上坡，出站时要下坡，若站台高h=2m，进站电车到达坡的下端A点时的速度为25.2km/h，此后随即切断电动机的电源，并忽略摩擦阻力，取g=10m/s2，电车能不能冲到站台上？如果能冲上，那么冲上站台时的速度是多大？
4．地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场．一质量为1.00×10-4kg、带电量为-1.00×10-7C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0m．对此过程，该小球（重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力）（ ）
| A． | 电势能改变量为1.50×10-4J | B． | 电势能改变量为-1.50×10-4J | ||
| C． | 动能的改变量9.95×10-3J | D． | 动能的改变量9.65×10-3J |
如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T1=200K，大气压强p0=1.01×105Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm，已知活塞的面积为50cm2，不计活塞的质量和厚度，现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升当温度上升至T2=540K时，求：
1．据报道，2013年4月23日荷兰“火星一号”公司开始在全球招募移民火星的志愿者，将于2023年发射飞船将志愿者送往火星定居．已知火星绕太阳公转的轨道半径约为地球的$\frac{3}{2}$倍，火星的质量约为地球的$\frac{1}{10}$、火星的半径约为地球的$\frac{1}{2}$，下列说法正确的是（ ）
| A． | 志愿者在火星上过“一年”比在地球上要长 | |
| B． | 志愿者在火星表面附近的重力约为地球表面附近的$\frac{2}{5}$ | |
| C． | 火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的$\sqrt{2}$倍 | |
| D． | 载有志愿者的飞船减速落向火星表面时，志愿者处于失重状态 |
18．
解决本题的关键知道速度时间图线表示的物理意义，知道图线的斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义 ）
解决本题的关键知道速度时间图线表示的物理意义，知道图线的斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义 ）| A． | A物体开始运动比B物体迟3s | |
| B． | A物体开始运动比B物体早3s | |
| C． | 从第3s起，两物体运动方向相同，且vA＞vB | |
| D． | 从第3s起，两物体运动方向相同，且vA＜vB |
19．关于惯性以下说法中正确的是（ ）
| A． | 火车行驶得越快，进站时越不容易停下来，这是因为火车运动得越快，其惯性越大的缘故 | |
| B． | 匀速行驶的汽车存在惯性，加速行驶的汽车不存在惯性 | |
| C． | 同一物体，放在地球上与放在月球上时的惯性大小是不一样的 | |
| D． | 物体的惯性大小仅与物体的质量有关 |