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如圖所示,空間有一水平向右的勻強電場,半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內,O是圓心,AB是豎直方向的直徑。一質量為m、電荷量為+q的小球套在圓環(huán)上,并靜止在P點,且OP與豎直方向的夾角θ=37°。不計空氣阻力。已知重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

a.求電場強度E的大;

b.若要使小球從P點出發(fā)能做完整的圓周運動,求小球初速度應滿足的條件。

a. ;b.

【解析】

試題分析: a.當小球靜止在P點時,小球的受力情況如圖所示,

則有

所以

b.當小球做圓周運動時,可以等效為在一個“重力加速度”為的“重力場”中運動。若要使小球能做完整的圓周運動,則小球必須能通過圖中的Q點。設當小球從P點出發(fā)的速度為vmin時,小球到達Q點時速度為零。在小球從P運動到Q的過程中,根據動能定理有

所以

即小球的初速度應大于

考點:物體的平衡;動能定理.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:2014-2015學年貴州八校聯盟高三第二次聯考物理卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法中正確的是 . (填入正確選項前的字母.選對一個給2分,選對兩個給4分,選對三個給5分;每選錯一個扣3分,最低得分為0分)

A.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變小

B.做簡諧振動的物體,經過同一位置時, 加速度可能不同

C.在受迫振動中,驅動力的頻率不一定等于物體的固有頻率

D.拍攝玻璃櫥窗內的物品時,要在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度

E.在波的傳播方向上兩相鄰的對平衡位置的位移始終相同的質點間距離等于波長

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科目:高中物理 來源:2014-2015學年福建省畢業(yè)班4月質量檢查物理卷(解析版) 題型:選擇題

“投壺”是我國的一種傳統(tǒng)投擲游戲。如圖,大人和小孩在同一豎直線上的不同高度分別以水平速度v1、v2拋出“箭矢”(可視為質點),都能投入地面上的“壺”內,“箭矢”在空中的運動時間分別為t1、t2。忽略空氣阻力,則

A.t1<t2 B.t1=t2 C.v1<v2 D.v1>v2

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科目:高中物理 來源:2014-2015學年北京市豐臺區(qū)高三3月統(tǒng)一練習(一模)物理卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,在傾角為30°的斜面上,固定一寬度為L=0.25m的足夠長平行金屬光滑導軌,在導軌上端接入電源和滑動變阻器。電源電動勢為E=3.0V,內阻為r=1.0Ω。一質量m=20g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好。整個裝置處于垂直于斜面向上的勻強磁場中,磁感應強度為B=0.80T。導軌與金屬棒的電阻不計,取g=10 m/s2。

(1)如要保持金屬棒在導軌上靜止,滑動變阻器接入到電路中的阻值是多少;

(2)如果拿走電源,直接用導線接在兩導軌上端,滑動變阻器阻值不變化,求金屬棒所能達到的最大速度值;

(3)在第(2)問中金屬棒達到最大速度前,某時刻的速度為10m/s,求此時金屬棒的加速度大小。

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科目:高中物理 來源:2014-2015學年北京市豐臺區(qū)高三3月統(tǒng)一練習(一模)物理卷(解析版) 題型:選擇題

一列簡諧橫波沿直線由A向B傳播,相距10.5m的A、B兩處的質點振動圖象如圖a、b所示,則( )

A.該波的振幅一定是20cm

B.該波的波長可能是14m

C.該波的波速可能是10.5m/s

D.該波由a傳播到b可能歷時7s

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科目:高中物理 來源:2014-2015學年北京市朝陽區(qū)高三4月第一次綜合練習物理卷(解析版) 題型:選擇題

第一宇宙速度又叫做環(huán)繞速度,第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理論分析表明,逃逸速度是環(huán)繞速度的倍,這個關系對其他天體也是成立的。有些恒星,在核聚變反應的燃料耗盡而“死亡”后,強大的引力把其中的物質緊緊地壓在一起,它的質量非常大,半徑又非常小,以致于任何物質和輻射進入其中都不能逃逸,甚至光也不能逃逸,這種天體被稱為黑洞。已知光在真空中傳播的速度為c,太陽的半徑為R,太陽的逃逸速度為。假定太陽能夠收縮成半徑為r的黑洞,且認為質量不變,則應大于

A.500 B. C. D.

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科目:高中物理 來源:2014-2015學年北京市朝陽區(qū)高三4月第一次綜合練習物理卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法中正確的是

A.布朗運動就是液體分子的熱運動

B.物體的溫度越高,分子的平均動能越大

C.外界對系統(tǒng)做功,其內能一定增加

D.系統(tǒng)從外界吸收熱量,其內能一定增加

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科目:高中物理 來源:2014-2015學年安徽省皖北協作區(qū)高三3月聯考物理卷(解析版) 題型:實驗題

(12分)某同學發(fā)現很多教輔用書中提到的二極管正接電阻均是某一定值,而他又注意到人教版高中《物理》教材中寫到“二極管是非線性元件,它的電阻與通過的電流大小有關”。他為了探求真知,找來一個LED藍光二極管:

(1)他首先利用多用電表對它的正接時電阻進行粗略測量,如圖甲所示,下面說法中正確的是( )

A.歐姆表的表筆A、B應分別接二極管的C、D端

B.雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏大

C.若采用“×100”倍率測量時,發(fā)現指針偏角過大,應換“×10”倍率,且要重新進行歐姆調零

D.若采用“×10”倍率測量時,發(fā)現指針位于刻度“15”與“20”的正中央,測量值應略大于175Ω

(2)為了正確描繪出該二極管正接時的伏安特性曲線,可供選擇的器材如下:

直流電源E:(電動勢為3V,內阻不計)

電流傳感器:(量程10mA~+10mA,相當于理想電流表,能較為精確測出通過二極管的電流)

電壓表:(量程1V,內阻為1kΩ)

定值電阻R0:阻值為2 kΩ

滑動變阻器R1:(0 ~10Ω)

滑動變阻器R2:(0~1000 kΩ)

開關、導線若干

I(

0

0.10

0.31

0.61

0.78

1.20

3.10

5.00

U(V)

0

0.61

0.96

1.52

2.03

2.35

2.64

2.75

LED藍光二極管正向伏安特性曲線測試數據表

①實驗中滑動變阻器應選 (選填“R1”或“R2”);

②請在圖乙方框中畫出實驗電路原理圖;

③實驗記錄的8組數據如下表所示,其中7組數據的對應點已經標在圖丙的坐標紙上,請標出余下一組數據的對應點,并畫出I-U圖象;

④由所繪制圖象可知,他選用的LED藍光二極管是 (選填“線性”或“非線性”) 電學元件。

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科目:高中物理 來源:2014-2015學年山東棗莊第三中學高一第一學期期末考試物理卷(解析版) 題型:填空題

有五個力作用于一點O,這五個力的作用情況如圖所示,構成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線。已知F3=10N。則這五個力的合力大小為________。

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