题目
题型:黄浦区二模难度:来源:
2mgd |
ε |
(1)求两极板间电场强度E的表达式;
(2)将轻杆从如图位置顺时针转过θ时(θ<360°)由静止释放,轻杆恰能静止,求θ;
(3)若将轻杆从如图位置由静止释放,轻杆将绕轴O顺时针转动,求小球a运动的最大速度.
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答案
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(1)由题意可知,当滑动变阻器滑片位于变阻器中点时,闭合电键S,平行金属板间的电压
U=
ɛ |
R+r |
R |
2 |
U=
ɛ |
3r+r |
3r |
2 |
3ɛ |
8 |
又因为平行金属板间是匀强电场,根据电场强度与电势差的关系有:
E=
U |
d |
3ɛ |
8d |
(2)轻杆恰能静止时所受力矩平衡,
两小球所受重力的力矩为反方向,且M重a<M重b
两小球所受电场力的力矩为同方向,
因此力矩平衡时则有:M重a+M电a+M电b=M重b
mgsinθ×
1 |
3 |
1 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
又因为Eq=
3 |
4 |
可解得θ=37°或217°
(3)由(2)分析知小球P运动的速度最大时轻杆与竖直方向夹角为37°,因为同杆转动,所以有:
vb=2va
由动能定理得:
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
3 |
1 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
可解出va=
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6 |
答:(1)求两极板间电场强度E的表达式为
3ɛ |
8d |
(2)将轻杆从如图位置顺时针转过θ时(θ<360°)由静止释放,轻杆恰能静止,θ=37°或217°;
(3)若将轻杆从如图位置由静止释放,轻杆将绕轴O顺时针转动,求小球a运动的最大速度
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6 |
核心考点
试题【如图所示,电源电动势为ε,内阻为r,滑动变阻器总阻值为3r,间距为d的两平行金属板AB、CD竖直放置,闭合电键S时,板间电场可视为匀强电场.板间有一长为L的绝缘】;主要考察你对力矩平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三