[题目]用一条绝缘轻绳挂一个带电小球.小球质量为1.0×102 kg.所带电荷量为2.0×108 C.现加一水平方向的匀强电场E = 3.75×106 N/C.平衡时绝缘绳与竖直线成θ角.绳长L = 0.2 m.(1)小球受到的电场力为多大?(2)平衡时绝缘绳与竖直线成θ角.θ角多大?(3)小球在平衡位置时.突然剪断轻绳.小球加速度的大小和方向?(4)若将小球� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】用一条绝缘轻绳挂一个带电小球，小球质量为1.0×102 kg，所带电荷量为2.0×108 C。现加一水平方向的匀强电场E = 3.75×106 N/C。平衡时绝缘绳与竖直线成θ角，绳长L = 0.2 m。

（1）小球受到的电场力为多大？

（2）平衡时绝缘绳与竖直线成θ角，θ角多大？

（3）小球在平衡位置时，突然剪断轻绳，小球加速度的大小和方向？

（4）若将小球拉到竖直位置静止释放，小球运动到平衡位置时的速度大小？

（5）接第（4）问，小球运动到图示位置时，剪断轻绳，0.08 s后小球的速度大小和方向？

【答案】（1）；（2）37°；（3），方向沿斜右下方；（4）；（5），与细绳成45°角，与竖直方向成82°角

【解析】

（1）根据

代入数据解得

（2）对小球受力分析，如图所示

根据几何关系则有

解得

（3）没有剪断轻绳前，由受力分析图可得，重力与电场力的合力为

剪断轻绳后，重力与电场力不变，则合力不变，根据牛顿第二定律有

解得

加速度的方向斜右下方。

（4）此过程，根据动能定理有

解得

（5）小球运动到图示位置时，剪断轻绳，受重力和电场力作用，两力的合力不变，加速度仍为，则小球做类平抛运动，沿初速度方向做匀速直线运动，则有

沿合力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，则有

则此时的速度大小为

设此时速度与匀速运动方向的夹角为，则有

解得

故与细绳成45°角，与竖直方向成82°角。

练习册系列答案

(1)判断该波的传播方向；

(2)求该波的最小频率；

(3)若3T<t<4T，求该波的波速．

【题目】如图所示，电阻不计的正方形导线框abcd处于匀强磁场中，线框绕中心轴OO′匀速转动时，产生的电动势e＝200cos (100πt) V。线框的输出端与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“20 V、8 W”的灯泡，且灯泡能正常发光，电路中熔断器熔断电流为0.4 A，熔断器与输电导线的电阻忽略不计。下列判断正确的是（）

A. t＝0 s时刻的线框中磁通量变化率最大

B. 理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1

C. 若副线圈两端并联多只“20 V、8 W”的灯泡，则最多不能超过10只

D. 若线框转速减半，产生的电动势e＝100cos (100πt) V

【题目】甲、乙两个质量相同的小球，在距地面相同的高处，以不同的初速度水平抛出，v甲：v乙=2：1，不计空气阻力，以下说法正确的是( )

A. 从抛出到落地的过程中，重力对甲球做功的平均功率大

B. 从抛出到落地的过程中，重力对两球做功的平均功率相等

C. 落地时，重力对甲球做功的即时功率大

D. 落地时，重力对两球做功的即时功率相等

【题目】如图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则 (　　)

A. t＝0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大

B. t＝0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向

C. 从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 m

D. 从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm

【题目】某学习小组在“探究功与速度变化的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置.

(1)按如图所示将实验仪器安装好，将木板左端适当垫高，其目的是______________________，确定方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的是否均匀判断小车是否做匀速运动．

(2)当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.关于该实验，下列说法正确的是___________.

A.实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等

B.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出

C.根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算

D.利用每次测出的小车最大速度和橡皮筋做的功W，依次作出W，W、W的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系

(3)图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得0点到A、B、C、D、E五各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40，OE=11.91cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度=_________m/s.