如图所示.绝缘轻绳长l=0.8m.一端固定于O点.另一端系一个带电量为+5×10-5C.质量为0.005kg的带电小球.使小球静止在A点．若将整个装置放入匀强电场后.则小球在匀强电场中的B点静止.这时轻绳两端的电势差为100V.轻绳的拉力等于小球的重力．(g取10m/s2)试求:(1)AB间的电势差UAB为多少?(2)匀强电场的电场强度,(3)平衡时绳子与竖直方向� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．

如图所示，绝缘轻绳长l=0.8m，一端固定于O点，另一端系一个带电量为+5×10^-5C，质量为0.005kg的带电小球，使小球静止在A点．若将整个装置放入匀强电场后，则小球在匀强电场中的B点静止，这时轻绳两端的电势差为100V，轻绳的拉力等于小球的重力．（g取10m/s²）试求：
（1）AB间的电势差U_AB为多少？
（2）匀强电场的电场强度；
（3）平衡时绳子与竖直方向的夹角．

分析根据利于平衡知电场方向，根据平衡条件和U=Ed列式求解夹角和电场强度，再根据U=Ed求解AB间的电势差．

解答解：对B点受力分析知电场力与拉力和重力合力等大反向，轻绳的拉力等于小球的重力，故电场方向与竖直方向夹角为$\frac{180°-θ}{2}$
根据平衡条件知Eq=2mgcos$\frac{180°-θ}{2}$
轻绳两端的电势差为U=100V，即U=Elcos$\frac{180°-θ}{2}$
联立解得E=50N/C，θ=arcsin$\frac{1}{4}$
AB间的电势差U_AB=EL_AB=E•2lsin$\frac{θ}{2}$=20V
答：（1）AB间的电势差U_AB为20V；
（2）匀强电场的电场强度为50N/C；
（3）平衡时绳子与竖直方向的夹角arcsin$\frac{1}{4}$．

点评此题考查电场中的力与平衡，注意利用几何知识求解，注意U=Ed中d为电场线方向的距离．

练习册系列答案

相关题目

7．

如图所示，质量为M=0.2kg的足够长的木板在水平面上向右运动，它与水平面间的动摩擦因数μ₂=0.1．某时刻一质量m=0.2kg的小滑块以v₀=14m/s的速度从长木饭的左端滑上长木板，此时长木板的速度v=2m/s．已知小滑块与长木板间动摩擦因数μ₁=0.4，取g=10m/s²，求：
（1）从小滑块滑上长木板到小滑块与长木板速度相等时所需的时间及小滑块相对长木板运动的距离；
（2）从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中小滑块运动的距离；
（3）取小滑块滑上长木板时为零时刻，请在同一坐标系中画出小滑块与长木板的v-t图象．

8．

平行光垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，光线只从直角∠M0N所对的弧$\widehat{MN}$射出，且M、N关于O点对称，该玻璃半球的折射率为$\sqrt{2}$，光线在玻璃半球内传播的最长时间为$\frac{\sqrt{2}R}{c}$．（已知真空中的光速为c）

5．

如图所示，两个同心圆形线圈A、B在同一平面内，其半径大小关系为r_A＞r_B；条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φ_A、Φ_B间的大小关系为Φ_B＞Φ_A；若A向上移动一小段距离，无（选填“有”或“无”）可能通过两环的磁通量相等．

12．

如图所示，物体A和物体B（砂和砂桶）通过不可伸缩的轻绳跨过定滑轮连接，斜面体固定，A、B恰好处于静止状态，连接A的轻绳与斜面平行，如果再缓慢地向B中加入质量为m的砂子，A、B又恰能处于静止状态，不计滑轮的质量和滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

	A．	可求出物体A与斜面间的滑动摩擦力的大小
	B．	可求出物体A与斜面压力的大小
	C．	可求出物体B（砂和砂桶）总质量的大小
	D．	可求出物体A与斜面间静摩擦力的最大值

6．

13．

如图所示，足够长的光滑金属导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接，匀强磁场大小为B，方向垂直导轨平面向上．放在导轨上的导体棒ab以某一初速度v下滑，运动过程中始终与导轨垂直．关于导体棒ab，下列说法中正确的是（　　）

	A．	刚下滑的瞬间，ab棒产生的电动势为BLvcosθ
	B．	所受安培力方向平行于导轨向上
	C．	可能匀加速下滑
	D．	可能以速度v匀速下滑

10．用大小为F水平恒力拉动质量为m的物体沿粗糙水平面做匀加速直线运动时的加速度大小为a，改用大小为3F的水平恒力拉该物体沿同一水平面做匀加速直线运动时的加速度为a′．若物体与水平面的动摩擦因数处处相同，则关于a与a′的大小关系，下列说法正确的是（　　）

11．下列四幅图中，可以将电源电压升高的是（　　）

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