精英家教網(wǎng)如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板相距d=1.2m，接電壓U=2400V的直流電源，一條長l=50cm的絕緣細線的一端系住一個質(zhì)量m=50g的帶電小球，另一端固定在O點，小球在豎直平面內(nèi)作以O(shè)為圓心，l為半徑的圓周運動．當(dāng)細線在水平位置時，小球具有豎直向下的速度v1=20m/s，當(dāng)小球運動到最低點，細線豎直時，小球的速度v2=16m/s，問：
（1）小球帶何種電荷？電量多少？
（2）當(dāng)小球在最低點時，細線中的張力多大（g=10m/s2）？
分析：（1）根據(jù)動能的變化確定出電場力做功，從而得知小球的電性，根據(jù)動能定理求出小球電量的大�。�
（2）根據(jù)徑向的合力提供向心力，通過牛頓第二定律求出細線的張力．
解答：解：（1）因為△Ek＜0，重力做正功，∴電場力做負功．小球帶負電荷．
根據(jù)動能定理：
qUAB-mgh=
1
2
mv12-
1
2
mv22    ①
因為兩極板間的電場為勻強電場，所以
L
d
=
UAB
U
，則UAB=
UL
d
                   ②
聯(lián)立①②解得q=3.85×10-3C
（2）由向心力公式得，T-mg=m
v2
R

解得T=mg+m
v2
R
=26.1N．
答：（1）小球帶負電，電量為3.85×10-3C
（2）當(dāng)小球在最低點時，細線中的張力為26.1N．
點評：本題綜合考查了電場力做功、動能定理和牛頓第二定律，難度不大，知道小球在最低點向心力的來源．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?懷化三模）如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、電鍵K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場中．兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個質(zhì)量為m、電量為+q的小球．電鍵K閉合前傳感器上有示數(shù)，電鍵K閉合后傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话耄畡t線圈中磁場的變化情況和磁通量變化率分別是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?永春縣模擬）如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、電鍵K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場中．兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個質(zhì)量為m、電量為+q的小球．電鍵K閉合前傳感器上有示數(shù)，電鍵K閉合后傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话�，則線圈中磁場的變化情況和磁通量變化率分別是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、電鍵K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場中．兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個質(zhì)量為m，電量為+q的小球．電鍵K閉合前傳感器上有示數(shù)，電鍵K閉合后傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍．則線圈中磁場的變化情況和磁通量變化率分別是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、電鍵K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的變化磁場B中．兩板間放一臺小型壓力傳感器，壓力傳感器上表面靜止放置一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球．K斷開時傳感器上有示數(shù)，K閉合時傳感器上恰好無示數(shù)．可知，線圈中磁場B的變化情況是正在
增強
增強
（填寫“增強”或“減弱”）；磁通量的變化率
Vθ
Vt
=
mgd
nq
mgd
nq
．

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科目：高中物理 來源：0119 期中題 題型：計算題

如圖所示在兩塊豎直的平行金屬板A、B上端的中點Q的正上方，有一點P，在點P處放一帶正電的小球，已知小球的質(zhì)量為m=5×10-6㎏，帶電荷量為q=5×10-8c，P、Q間的高度h0=1.25m，如果金屬板A、B無限長，板間距離d=0.04m，板間電壓UAB=400V，求：
（1）帶電小球從靜止下落后，經(jīng)過多長時間與金屬板相碰；
（2）相碰時離金屬板上端的距離。

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