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如图所示,在光滑绝缘的斜面上有一质量为m、带电量为+q的小球,为了使它能在斜面上做匀速圆周运动,除了用一丝线拴住外,必须加一个电场,该电场的方向和大小可能为(  )
分析:要使带电小球能在光滑绝缘的斜面上做匀速圆周运动,则必须将重力与电场力相平衡,或者重力、支持力和电场力相平衡,仅让细线的拉力提供向心力.
解答:解:A、若没加入匀强电场时,小球受到重力、支持力与细线的拉力.当加入电场时,若使得电场力与重力方向相反,大小相等,则小球会不受支持力作用.由于小球带正电,所以电场在竖直面,方向竖直向上.电场强度大小为
mg
q
.故A正确;
B、若没加入匀强电场时,小球受到重力、支持力与细线的拉力.当加入电场时,若使得小球能做匀速圆周运动,则电场力与重力沿斜面方向分力相平衡即可以.由于小球带正电,所以电场在斜平面上,方向沿斜面向上.电场强度大小为为
mgsin30°
q
.故B正确;
C、若没加入匀强电场时,小球受到重力、支持力与细线的拉力.当加入电场时,若使得小球能做匀速圆周运动,则电场力与重力沿斜面方向分力相平衡即可以.由于小球带正电,所以电场在斜平面上,方向沿斜面向上.电场强度大小为为
mgsin30°
q
.故C错误;
D、若没加入匀强电场时,小球受到重力、支持力与细线的拉力.当加入电场时,若使得电场力与重力方向相反,大小相等,则小球会不受支持力作用.由于小球带正电,所以电场在竖直面,方向竖直向上.电场强度大小为
mg
q
.故D错误;
故选:AB.
点评:匀速圆周运动的特征是所提供的向心力的合力大小不变,方向总是指向圆心.所以通过改变电场力的方向从而使得在细线的方向上只有细线的拉力.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b,a球质量为2m、带电量为+q,b球质量为m、带电量为+2q,两球相距较远且相向运动.某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v,由于静电斥力的作用,它们不会相碰.则下列叙述正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?汕头一模)如图所示,在光滑绝缘水平面上,不带电的绝缘小球P2静止在O点.带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域.随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度为
2
3
v0.从碰撞时刻起在AB区域内加上一个水平向右,电场强度为E0的匀强电场,并且区域外始终不存在电场.P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距为L=
4L0
3
,已知
qE0
m1
=
4v02
3L0

(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间.
(2)判断两球能否在OB区间内再次发生碰撞.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图中虚线MN为磁场的左边界.线框在大小为F的恒力作用下向右运动,其中ab边保持与MN平行.当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动.在线框进入磁场的过程中,
(1)线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少?
(2)求线框a、b两点的电势差.
(3)求线框中产生的焦耳热.

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精英家教网如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线.在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动.若(  )
A、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小B、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小C、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小D、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在光滑绝缘水平面上有直角坐标系xoy,将半径为R=0.4m,内径很小、内壁光滑、管壁极薄的圆弧形绝缘管AB水平固定在第二象限内,它的A端和圆心O′都在y轴上,B端在x轴上,O′B与y轴负方向夹角θ=60°.在坐标系的第一、四象限不同区域内存在着四个垂直于水平面的匀强磁场,a、b、c为磁场的理想分界线,它们的直线方程分别为a:y=0.2;b:y=-0.1;c:y=-0.4;在a、b所围的区域Ⅰ和b、c所围的区域Ⅱ内的磁感应强度分别为B1、B2,第一、四象限其它区域内磁感应强度均为B0.当一质量m=1.2×10-5kg、电荷量q=1.0×10-6C,直径略小于绝缘管内径的带正电小球,自绝缘管A端以v=2.0×10-2 m/s的速度垂直y轴射入管中,在以后的运动过程中,小球能垂直通过c、a,并又能以垂直于y轴的速度进入绝缘管而做周期性运动.求:
(1)B0的大小和方向;
(2)B1、B2的大小和方向;.
(3)在运动的一个周期内,小球在经过第一、四    象限的过程中,在区域Ⅰ、Ⅱ内运动的时间与在区域Ⅰ、Ⅱ外运动的时间之比.

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