13．如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，另一端固定在O點(diǎn)．把小球拉到使細(xì)線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平成θ=60°的位置B時(shí)速度為零．以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．電場(chǎng)力與小球重力的關(guān)系是qE=mgB．電場(chǎng)力與小球重力的關(guān)系是qE=$\sqrt{3}$mg
C．小球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為FT=$\sqrt{3}$mgD．小球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為FT=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg

分析 對(duì)小球受力分析，受到重力、電場(chǎng)力和細(xì)線的拉力，其中重力和電場(chǎng)力是恒力，其合力也是恒力，將電場(chǎng)和重力場(chǎng)復(fù)合，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可以得到復(fù)合場(chǎng)的最低點(diǎn)在AB的中垂線與軌跡的交點(diǎn)處，然后運(yùn)用力的合成的平行四邊形定則和牛頓第二定律分析求解．

解答 解：AB、對(duì)小球受力分析，受到重力、電場(chǎng)力和細(xì)線的拉力，將電場(chǎng)和重力場(chǎng)復(fù)合，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可以得到復(fù)合場(chǎng)的最低點(diǎn)在AB的中垂線與軌跡的交點(diǎn)C處，故合力沿OC分析方向，如圖

根據(jù)平行四邊形定則，有
合力F=2mg
qE=$\sqrt{3}$mg
故A錯(cuò)誤，B正確；
CD、將重力和電場(chǎng)力的合力沿著細(xì)線方向和垂直細(xì)線方向正交分解，沿著繩子方向的分力與拉力平衡，

故${F}_{T}^{\;}$=F•cos30°=$\sqrt{3}$mg=qE，故C正確，D錯(cuò)誤
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是對(duì)小球受力分析，然后找出復(fù)合場(chǎng)的最低點(diǎn)位置，最后根據(jù)牛頓第二定律和平行四邊形定則列式分析計(jì)算．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，v2=2v1，在先后兩種情況下（　　） 
A．線圈中的感應(yīng)電流之比I1：I2=2：1
B．作用在線圈上的外力大小之比F1：F2=1：2
C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1
D．通過(guò)線圈某一截面的電荷量之比q1：q2=1：2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，ABCD為豎立放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切，A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m．把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=10-4C的小球，放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．（g取10m/s2）求：
（1）它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是多大？
（2）若讓小球安全通過(guò)D點(diǎn)，開(kāi)始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)？
（3）若能通過(guò)最高點(diǎn)，從A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中，在何處有最大動(dòng)能？最大動(dòng)能為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．如圖所示，以直線AB為邊界，上下存在場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球，小球穿過(guò)AB邊界時(shí)速度為v0，到達(dá)M點(diǎn)速度恰好減為零．此過(guò)程中小球在AB上方電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是在下方電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的$\frac{1}{2}$．已知重力加速度，不計(jì)空氣阻力為g，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球帶正電
B．電場(chǎng)強(qiáng)度大小是$\frac{3mg}{q}$
C．P點(diǎn)距邊界線AB的距離為$\frac{3{v}_{0}^{2}}{8g}$
D．若邊界AB處電勢(shì)為零，則M點(diǎn)電勢(shì)為-$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{4q}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B置于光滑絕緣的水平面上，A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，構(gòu)成一個(gè)帶電系統(tǒng)（它們均可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮兩者間相互作用的庫(kù)侖力）．現(xiàn)讓小球A處在有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)．已知虛線MP位于細(xì)桿的中垂線上，MP的左側(cè)沒(méi)有電場(chǎng)，右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向水平向右．從靜止釋放帶電系統(tǒng)，（忽略帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響）．求：
（1）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少？
（2）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B球電勢(shì)能增加的最大值多少？
（3）若小球B帶電量為q′，其它物理量不變，帶電系統(tǒng)仍由圖示位置靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t小球B進(jìn)入電場(chǎng)，又經(jīng)時(shí)間2t小球B第一次回到初始位置，則小球B的帶電量q′為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．a、b、c、d四個(gè)帶電液滴在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，分別水平向左、水平向右、豎直向上、豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不考慮帶電液滴間的相互作用），下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．a、b、c、d均帶正點(diǎn)荷B．a、b的電勢(shì)能、機(jī)械能均不變
C．c的電勢(shì)能減少，機(jī)械能增加D．d的電勢(shì)能減少，機(jī)械能減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．如圖所示，QA=3×10-8C，QB=-3×10-8C，A，B 兩相距6cm，在水平方向外電場(chǎng)作用下，A，B保持靜止，懸線豎直，則A，B連線中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小5.25×105N/C，方向水平向右．（兩帶電小球可看作質(zhì)點(diǎn)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．平行板電容器的兩極板接于電池兩極，一個(gè)帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開(kāi)關(guān)S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ，如圖所示．那么（　�。�
A．保持開(kāi)關(guān)S閉合，A板向B靠近，則θ 角減小
B．保持開(kāi)關(guān)S閉合，A板向B靠近，則θ 角變大
C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，A板向B靠近，則θ 角增大
D．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，A板向B靠近，則θ 角不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mg=qE，則（　　）
A．電場(chǎng)方向豎直向上
B．小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為$\frac{1}{2}$g
C．小球上升的最大高度為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$
D．若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，則小球電勢(shì)能的最大值為$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{4}$

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