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11.小明同學正在做這樣一道物理題:如圖所示,輕繩一端系著一個質(zhì)量為m的小球A,將輕繩另一端懸掛于O點,若在小球上施加一個水平的作用力F,使輕繩偏離豎直方向,與豎直方向成θ角,此時水平作用力F的大小為多少?小明同學思考:若將輕繩改為絕緣絲線,并讓小球帶上電荷量為q的正電荷,然后在此空間加上一個勻強電場去實現(xiàn)上述偏離目標,那么這個電場的電場強度最小值E與F的比值為( �。�
A.qtanθB.qsinθC.\frac{q}{cosθ}D.\frac{cosθ}{q}

分析 對小球受力分析,應(yīng)用平衡條件求出F與E,然后求出它們的比值.

解答 解:小球受力如圖所示:

由平衡條件得:F=mgtanθ,
由圖示可知,當電場力與細線垂直時電場力最小,場強最小,
由平衡條件得:qE=mgsinθ,
解得:\frac{E}{F}=\frac{cosθ}{q};
故選:D.

點評 本題運用作圖法得到的結(jié)論可在理解的基礎(chǔ)上記�。寒攦蓚€力合力一定,已知一個分力的方向,則當兩個分力垂直時,另一個分力有最小值.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間的距離為d,上板正中有一小孔.質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落,穿過小孔到達下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計,極板間電場可視為勻強電場,重力加速度為g).求:
(1)小球到達小孔處的速度;
(2)極板間電場強度的大小和電容器所帶電荷量;
(3)小球從開始下落運動到下極板處的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,兩平行金屬板A、B相距d=15cm,其間分布有勻強電場,C、D為電場中的兩點,CD連線和電場方向成60°角且長度l=10cm,已知電子從D點移動到C點電場力做功3.2×10-17J.求:
(1)勻強電場的電場強度的大��;
(2)A、B兩點間的電勢差.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,一U 形金屬導軌豎直倒置,相距為L,磁感應(yīng)強度的大小為B的勻強磁場與導軌平面垂直.一阻值為R、長度為L、質(zhì)量為m的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導體棒進入磁場后速度減小,最終速度穩(wěn)定時離磁場上邊緣的距離為H.導體棒從靜止開始運動到速度剛穩(wěn)定的整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻.下列說法正確的是( �。�
A.整個運動過程中回路的最大電流為\frac{{BL\sqrt{2gh}}}{R}
B.整個運動過程中導體棒產(chǎn)生的焦耳熱為mg(H+h)-\frac{{{m^3}{g^2}{R^2}}}{{2{B^4}{L^4}}}
C.整個運動過程中導體棒克服安培力所做的功為mgH
D.整個運動過程中回路電流的功率為{({\frac{mg}{BL}})^2}R

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.在地面上空中有方向未知的勻強電場,一帶電量為-q的小球以某一速度由M點沿如圖所示的軌跡運動到N點.由此可知(  )
A.小球所受的電場力一定大于重力
B.小球的動能、電勢能和重力勢能之和保持不變
C.小球的機械能保持不變
D.小球的動能一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,傾角θ=30°的光滑傾斜導體軌道(足夠長)與光滑水平導體軌道連接,軌道寬度均為L=1m,電阻忽略不計.勻強磁場I僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域,方向水平向右,大小B1=1T,勻強磁場II僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域,方向垂直于傾斜軌道平面向下,大小B2=2T,現(xiàn)將兩質(zhì)量均為m=0.4kg,電阻均為R=0.5Ω的相同導體棒ab和cd,垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道上,并同時由靜止釋放,g=10m/s2
(1)求導體棒cd沿傾斜軌道下滑的最大速率及此時水平軌道對ad棒的支持力大小;
(2)若已知從開始運動到cd棒達到最大速度的過程中,ab棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.45J,求該過程中通過cd棒橫截面的電荷量;
(3)若已知cd棒開始運動時距水平軌道高度h=10m,cd棒由靜止釋放后,為使cd棒無感應(yīng)電流,可讓磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度隨時間變化,將cd棒開始運動的時刻記為t=0,此時磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度B0=2T,試求cd棒在傾斜軌道上下滑的這段時間內(nèi),磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,兩根豎直固定的足夠長的金屬導軌cd和ef相距L=0.2m,另外兩根水平金屬桿MN和PQ的質(zhì)量均為m=2×10-2kg,可沿導軌無摩擦地滑動,MN桿和PQ桿的電阻均為R=0.1Ω(豎直金屬導軌電阻不計),PQ桿放置在水平絕緣平臺上,整個裝置處于勻強磁場內(nèi),磁場方向垂直于導軌平面向里,磁感應(yīng)強度B=1.0T.現(xiàn)讓MN桿在恒定拉力作用下由靜止開始向上加速運動,已知MN桿達到最大速度時,PQ桿對絕緣平臺的壓力恰好為零.(g取10m/s2)求:
(1)當MN桿的最大速度Vm為多少?
(2)若將PQ桿固定,讓MN桿在豎直向上的恒定拉力F=2N的作用下由靜止開始向上運動.若桿MN發(fā)生的位移為h=1.8m時達到最大速度.求最大速度和加速時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,A和B是置于真空中的兩平行金屬板,所加電壓為U.一帶負電的粒子以初速度v0由小孔水平射入電場中,粒子剛好能達到金屬板.如果要使粒子剛好達到兩板間距離的一半處,可采取的辦法有( �。�
A.初速度為\frac{{V}_{0}}{2},電壓為\frac{U}{2}B.初速度為\frac{{V}_{0}}{2},電壓U不變
C.初速度為V0,電壓為\frac{U}{2}D.初速度為V0,電壓為\sqrt{2}U

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示,一條長為L的絕緣細線,上端固定,下端系一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中,當小球平衡時,懸線與豎直方向的夾角α=45°.小球處于平衡狀態(tài).試求:
(1)小球帶何種電荷?
(2)小球所帶的電荷量為多少?

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