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如图,质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120°角的绝缘轻杆两端,OA和OB的长度均为l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,空气阻力不计。设A球带正电,B球带负电,电量均为q,处在竖直向下的匀强电场中。开始时,杆OB与竖直方向的夹角q0=60°,由静止释放,摆动到q=90°的位置时,系统处于平衡状态,求:

(1)匀强电场的场强大小E

(2)系统由初位置运动到平衡位置,重力做的功Wg和静电力做的功We

(3)B球在摆动到平衡位置时速度的大小

见解析


解析:

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(1)力矩平衡时:(mgqElsin90°=(mgqElsin(120°-90°),

mgqEmgqE),得:

(2)重力做功:Wgmgl(cos30°-cos60°)-mglcos60°=(-1)mgl

静电力做功:WeqEl(cos30°-cos60°)+qElcos60°=mgl

(3)小球动能改变量DEk=WgWe=(-1)mgl

得小球的速度:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上,二者用张紧的轻质橡皮绳,通过光滑的定滑轮相连,系统都处于静止状态,若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处,b未动;撤掉外力后仍都能保持静止,对a、b进行分析,正确的有(  )

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(1)匀强电场的场强大小E;
(2)系统由初位置运动到平衡位置,重力做的功Wg和静电力做的功We
(3)B球在摆动到平衡位置时速度的大小v.

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(2013山东省临沂市质检)如图,质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上,二者用张紧的轻质橡皮绳,通过光滑的定滑轮相连,系统都处于静止状态,若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处,b未动;撤掉外力后仍都能保持静止,对a、b进行分析,正确的有

       A.铁块a在P、M两点位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦力大小

       B.两者对桌面的压力一定都变大

       C.水平外力推动a做的功等于橡皮绳增加的势能

       D.此过程b受的摩擦力变大,但如果用外力将a继续向左移动下去,b受的摩擦力有可能会突然变小

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科目:高中物理 来源:2014届广东省汕头市高三上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图,质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上,a受到斜向右上方与水平成θ角的力作用,b受到斜向左下方与水平成θ角的力作用,两力大小相同,两木块保持静止状态,则

A.a、b之间一定存在静摩擦力

B.b与地之间一定存在静摩擦力

C.b对a的支持力一定小于mg

D.地对b的支持力一定大于2mg

 

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