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已知质量为m、电荷为q的小球,在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动(OP和竖直方向成角),那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少?

答案:
解析:

  解析:根据题意,释放后小球所受合力的方向必为OP方向.用三角形定则从右图中不难看出:重力矢量OG的大小方向确定后,合力F的方向确定(为OP方向),而电场力Eq的矢量起点必须在G点,终点必须在OP射线上.在图中画出一组可能的电场力,不难看出,只有当电场力方向与OP方向垂直时Eq才会最小,所以E也最小,有E

  这是一道很典型的考察力的合成的题,不少同学只死记住“垂直”,而不分析哪两个矢量垂直,经常误认为电场力和重力垂直,而得出错误答案.越是简单的题越要认真作图


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ.物块A1、A2、B1和B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图1所示.今突然撤去支托物、让物块下落,在除去支托物的瞬间,A2受到的合力为F1,B2受到的合力为F2,则F1=
mg
mg
,F2=
2mg
2mg


Ⅱ.如图2所示,在重力加速度为g的空间,有一个带电荷量为+Q的场源电荷置于O点,B、C为以O为圆心、半径为R的竖直圆周上的两点,A、B、O在同一竖直线上,AB=R,O、C在同一水平线上.现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球,沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始滑下,滑至C点时速度的大小为
5gR
.则B、A两点间电势差大小为
mgR
2q
mgR
2q
,若从A点自由释放,下滑到B点的速度大小为
3gR
3gR

Ⅲ.为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图3所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图4所示.
①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?
A
A
(填写仪器序号).
A.打点计时器;B.秒表;C.毫米刻度尺;D.电流表
②已知单摆周期T=2s,在图4中AB=24.10cm,BC=27.90cm,CD=31.90cm、DE=36.10cm,则单摆在经过D点时,滑块的瞬时速度为VD=
0.34
0.34
m/s,滑块的加速度为a=
0.04
0.04
m/s2(保留两位小数)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为L的轻质细线,一端固定在O1,另一端固定一质量为m、电荷量为+q的小球,O1 O2为竖直线,其左侧存在着一个水平方向上的矩形形状的匀强电场,电场的下边界为水平线D O2,紧邻匀强电场的下边界停放着一个质量为M=2m的滑块,初始时刻M静止在光滑的水平面上,滑块M上是一个以O2为圆心光滑的四分之一圆弧,圆弧的最低点F与水平面相切与O2的正下方.在O1 O2竖直线的右侧的光滑水平面上停放着质量均为m、间距均为S的粘性小物块(即碰撞后立刻粘为一体).零时刻把小球拉到与O1 等高的A点使细线伸直,然后静止释放,小球摆到最左端的C点后返回,已知O1C与竖直方向的夹角θ=37°.小球和小物块都可以看成质点且都与滑块M处在同一竖直平面内如图所示.m、+q、L、θ为已知量,电场强度E、圆弧的半径R及BO2的高度h为未知量,空气阻力不计,重力加速度为g.
(1)求小球到达最低点B时对细线的拉力大小?
(2)O1 O2左侧的匀强电场的场强大小及方向?
(3)若小球第一次到达最低点B时细线突然断裂,其恰好从D点沿切线进入圆弧轨道,经过一段时间后进入光滑水平面,依次和右侧是小物块发生正碰并粘在一起.问圆弧的半径R及从小球与第一个滑块碰撞开始计时到与第n个滑块碰撞时结束,M滑块运动的位移.

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科目:高中物理 来源:山西省山大附中2012届高三12月月考物理试题 题型:021

绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q(q>0)的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.已知ab间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是

A.

滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力.

B.

滑块在运动过程的中间时刻,速度的大小等于

C.

此过程中产生的内能为

D.

Q产生的电场中,ab两点间的电势差为Uab

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科目:高中物理 来源: 题型:

在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),如图1所示.已知电场方向沿z轴正方向,场强为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度为B;重力加速度为g.问:一质量为m、电荷量为
+q的从原点出发的质点能否在坐标轴(x、y、z)上以速度v做匀速运动.若能在坐标轴(x、y、z)上以速度v做匀速运动,m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系?若不能,说明理由.

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