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（20分）如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一帶電小球質(zhì)量為m,電量為-q。用絕緣輕繩(不伸縮)懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角θ＝30°。繩長為l，AO＝CO＝DO＝l，OD水平，OC豎直。求：

(1)電場強度E

(2)當小球移到D點后，讓小球由靜止自由釋放，小球向右擺動過程中的最大速率和該時刻輕繩中張力(計算結(jié)果可帶根號)。

 

【答案】

（1）（2）F=mg

【解析】

試題分析：(1)有平衡條件得： =tan30°(2分)

E=(2分)

(2) 當小球移到D點后，讓小球由靜止自由釋放，小球先做勻加速直線運動，運動到與豎直方向成30°時繩繃直，關(guān)于OC對稱，設(shè)此時速度為VB

由牛頓第二定律得;解得a=g(2分)

對勻加速過程有V=2al(2分)

繩繃直后，沿繩方向速度VBX不變，垂直繩方向速度變?yōu)?

VBX=VBcos30°(3分)

到達A點時切向加速度為0，速度達到最大值

m V+qEl= mV(3分)

解得V=(2分)

輕繩中張力

F-mg=(2分)

解得F=mg (2分)

考點：本題考查了帶電物體在電場中的圓周運動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一帶電小球用絕緣輕繩（不可伸縮）懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角θ=53°，繩長為L，圖中BD水平，OC豎直．BO=CO=DO=L．
（1）將小球移到D點，讓小球由靜止自由釋放，求：小球首次經(jīng)過懸點O正下方某位置時的速率．（計算結(jié)果可帶根號，取sin53°=0.8）
（2）將小球移到B點，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力，求vB的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向左的場強E=5×104V/m的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端（C端）距地面高度h=0.8m．有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度v0沿桿勻速下滑，小環(huán)離開桿后正好通過C端的正下方P點處．（g取l0m/s2）求：
（1）小環(huán)帶正電還是負電？所帶電荷量的數(shù)值；
（2）小環(huán)離開直桿后運動的加速度大��；
（3）小環(huán)在直桿上勻速運動速度的大小v0；
（4）小環(huán)運動到P點時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一根細線一端系一個質(zhì)量為m的帶正電的小球，另一端固定在O點．現(xiàn)在讓細線水平繃直，小球從A點由靜止開始擺下，小球能達到并通過最低點B．則小球在最低點B處細線的拉力可能是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一根長為L且不可伸長的絕緣細線一端拴一個質(zhì)量為m帶負電的小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平成θ=60°的位置B時速度為零．以下說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在水平向左、電場強度為E的勻強電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ．
（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f；
（2）若在勻強電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑．求：
①圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大�。�
②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek．

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