【題目】如圖所示，一條長為L的細線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m，電荷量為q的小球，將它置于方向水平向右的勻強電場中，使細線豎直拉直時將小球從A點靜止釋放，當細線離開豎直位置偏角α＝60°時，小球速度為0。

（1）求小球帶電性質(zhì)和電場強度E；

（2）若小球恰好完成豎直圓周運動，求小球在A點應(yīng)有的初速度vA的大小(可含根式)。

【答案】（1）。（2）。

【解析】

(1)對小球受力分析如圖所示：

可知，小球所受電場力方向水平向右，場強也水平向右，則小球帶正電荷。

由題意可知，細線離開豎直位置偏角的角平分線的位置，即為小球平衡位置，以小球為研究對象，分析受力，作出受力示意圖如圖。根據(jù)平衡條件得：qE＝mgtan，則：

(2)小球除拉力外，還受到電場力與重力作用，由于其兩個不變，因此可等效成新的重力，如圖所示：

所以要小球恰好完成豎直圓周運動，則小球必須能以最小速度通過新的重力對應(yīng)的最高點。根據(jù)牛頓第二定律：

從而A點到新的重力對應(yīng)的最高點C，根據(jù)動能定理得：

﹣mgL（1+cos30°）﹣qELsin30°＝mvC2﹣mvA2

聯(lián)立以上解得：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】如圖所示，空間某處存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶負電的金屬小球從點水平射入場區(qū)，經(jīng)一段時間運動到點的右下方點，關(guān)于小球由到的運動，下列說法正確的是（　�。�

A.小球可能做勻變速運動B.小球一定做變加速運動

C.小球動量可能不變D.小球機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是靜電場的一部分電場線分布，下列說法中正確的是(　　)

A. 這個電場可能是負點電荷的電場

B. 點電荷q在A點處受到的靜電力比在B點處受到的靜電力大

C. 點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B點處的瞬時加速度小(不計重力)

D. 負電荷在B點處受到的靜電力的方向沿B點切線方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖， 和是阻值已知的固定電阻， 和是可變電阻，兩電池的電動勢，1~6是6個檔位，電阻檔的中間刻度為15：

（1）與B表筆相連的開關(guān)S接到位置_____________（選填“1” “2” “3” “4” “5”或“6”）時是電壓表的大量程；電流表的大小量程之比為________________。

（2）利用該多用電表的歐姆檔直接測量某電壓表的內(nèi)阻，現(xiàn)將選擇開關(guān)撥至“×1k”檔（另一檔為小量程），調(diào)零時，將A、B兩表筆短接，通過調(diào)節(jié)圖1中的_____________（填元件字母），使指針指在表盤右端電阻“0”位置。再將A表筆與電壓表的____________（填“正”或“負”）接線柱相連。測量時表針在圖2所示位置，則電壓表的內(nèi)阻為_______________Ω，若此時電壓表的示數(shù)為5.0V，則歐姆表內(nèi)電池的電動勢為_________V.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一游戲裝置由水平傾斜角為的軌道AB、水平傳送帶BC、半徑為R的光滑半圓弧軌道組成，O為圓弧軌道的圓心，D、C、O、E四點在同一豎直線上。游戲時，小滑塊從傾斜軌道不同高度處靜止釋放，經(jīng)過傳送帶后沿半圓弧軌道運動，最后由E點平拋落地面。已知小滑塊與傾斜軌道、傳送帶的動摩擦因數(shù)分別為、，BC長為L=4m，AB長為，傳送帶做勻速運動，速度大小為v=4m/s，D距地面的高度H=3.05m，R=0.9m，，CD間的距離剛好允許小滑塊通過，忽略傳送帶轉(zhuǎn)輪大小和CD間距大小，小滑塊經(jīng)B處時無能量損失，小滑塊可視為質(zhì)點，其余阻力不計，sin37=0.6，求：

（1）若小滑塊勻速通過傳送帶，求釋放的高度h；

（2）在（1）問中小滑塊平拋的水平距離x；

（3）小滑塊平拋的水平距離x與其釋放的高度h之間滿足的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上固定著一個三棱柱體，其左側(cè)光滑，傾角為α；右側(cè)粗糙，傾角為β。放置在三棱柱體上的物塊A和物塊B通過一根跨過頂端定滑輪的細繩相連，若物塊A和物塊B始終保持靜止。下列說法正確的是

A. 僅增大角α，物塊B所受的摩擦力一定增大

B. 僅增大角α，物塊B對三棱柱體的壓力可能減小

C. 僅增大角β，繩子的拉力一定增大

D. 僅增大角β，地面對三棱柱體的支持力不變

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【題目】在光滑水平面上，小球A、B（可視為質(zhì)點）沿同一直線相向運動，A球質(zhì)量為1 kg，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量。如果兩球間距離小于L時，兩球之間會產(chǎn)生大小恒定的斥力，大于L時作用力消失。兩球運動的速度一時間關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是

A. B球質(zhì)量為2 kg

B. 兩球之間的斥力大小為0. 15 N

C. t=30 s時，兩球發(fā)生非彈性碰撞

D. 最終B球速度為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N是豎直放置的兩平行金屬板，分別帶等量異種電荷，兩板間產(chǎn)生一個水平向右的勻強電場，場強為E，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的微粒，以初速度v0豎直向上從兩極正中間的A點射入勻強電場中，微粒垂直打到N板上的C點．已知AB＝BC.不計空氣阻力，則可知

A.微粒在電場中做勻變速曲線運動

B.微粒打到C點時的速率與射入電場時的速率相等

C.MN板間的電勢差為

D.MN板間的電勢差為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勁度數(shù)為的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了，此時物體靜止．撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為．則（ ）

A.撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動

B.撤去F后，物體剛運動時的加速度大小為

C.物體做勻減速運動的時間為

D.物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為

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同步練習冊答案