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在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点...

在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ(如图所示).现给小球一个垂直于悬线的初速度,使小球在竖直平面内做圆周运动.试问(不计空气阻力,重力加速度为g):
(1)若小球恰好完成圆周运动,则小球运动过程中的最小速度值是多少?
(2)小球的初速度至少是多大?

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(1)对小球受力分析,求出小球受到的电场力与重力的合力,小球恰好完成圆周运动,在在平衡位置的反方向上,小球做圆周运动的向心力由重力与电场力的合力提供,此时小球速度最小,由牛顿第二定律可以求出最小速度. (2)由动能定理可以求出小球的最小初速度. 【解析】 (1)如图所示,重力与电场力的合力: F=,电场力为mgtanθ, 小球恰好做圆周运动,由牛顿第二定律得: =m,小球的最小速度v=; (2)由动能定理可得: -mg•2lcosθ-mgtanθ×2lsinθ=mv2-mv2, 解得:v=; 答:(1)小球运动过程中的最小速度值为. (2)小球的初速度至少是.
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考点分析:
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(1)电动机两端的电压;
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(3)电路消耗的总功率.
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(1)该学生接线中错误的和不规范的做法是   
A.滑动变阻器不起变阻作用       B.电流表接线有错
C.电压表量程选用不当           D.电压表接线不妥
(2)在方框里画出这个实验的正确电路图(电流表的内阻较大且未知)
(3)该同学将电路按正确的电路图连接好,检查无误后,闭合开关,进行实验.某一次电表的示数如图2所示,则电压表的读数为    V,电流表的读数为    A.
(4)该同学实验完毕,将测量的数据反映在U-I图上(如图3所示),根据这一图线,可求出电池的电动势E=    V,内电阻r=    Ω. 查看答案
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A.测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡;
B.将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;
C.断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”档:
D.再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值;
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示.其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω. 图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接.
(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S旋到位置3时,可用来测量    ;当S旋到位置     时,可用来测量电流,其中S旋到位置     时量程较大.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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