【題目】如圖所示,水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用長(zhǎng)為l的絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一小球,小球質(zhì)量為m,帶電量為+q,將小球拉至豎直位置最低位置A點(diǎn)處無初速釋放,小球?qū)⑾蜃髷[動(dòng),細(xì)線向左偏離豎直方向的最大角度θ=74。(重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，).

⑴求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

⑵求小球向左擺動(dòng)的過程中，對(duì)細(xì)線拉力的最大值；

⑶若從A點(diǎn)處釋放小球時(shí),給小球一個(gè)水平向左的初速度v0,則為保證小球能做完整的圓周運(yùn)的,v0的大小應(yīng)滿足什么條件?

【答案】（1） （2）mg（3）v0≥

【解析】

（1）由于帶電小球所受電場(chǎng)力方向向左，電場(chǎng)線方向也向左，分析小球的受力情況，
作出受力圖如右圖，

根據(jù)對(duì)稱性，此時(shí)必有重力與電場(chǎng)力的合力與角分線在同一條線上，根據(jù)平衡條件得：
qE=mgtan
解得：E=
（2）小球運(yùn)動(dòng)的過程中速度最大的位置，由動(dòng)能定理得：
qELsin-mg（L-Lcos）=mv2
小球在時(shí)，由重力電場(chǎng)力與細(xì)線的拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
FT-mgcos-qEsin=m
解得：FT=mg
由牛頓第三定律可知細(xì)線所受的最大拉力大小為mg
（3）當(dāng)小球能完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需滿足：F≤m，其中的F是重力和電場(chǎng)力的等效合力；根據(jù)動(dòng)能定理有：

-FL（1+cos）=mv2-mv02
由上幾式聯(lián)立解得：v0≥
為保證小球完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，v0的大小應(yīng)滿足的條件為：v0≥；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)電荷量絕對(duì)值相同、質(zhì)量相同的正、負(fù)粒子(不計(jì)重力)，從A點(diǎn)以相同的速度先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成θ角，則正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中( )

A. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

B. 運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同

C. 重新回到邊界時(shí)速度大小和方向相同

D. 重新回到邊界時(shí)與A點(diǎn)的距離相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一振動(dòng)周期為T、位于x=0處的波源從平衡位置開始沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說法正確的是

A．質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T，速度的最大值為v

B．若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向

C．質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向沿Y軸正方向

D．若某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn),∠abc=120.現(xiàn)將三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷+Q分別固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上,菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處,兩點(diǎn)相比()

A. d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由O指向d

B. 試探電荷在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能較大

C. d點(diǎn)的電勢(shì)小于O點(diǎn)的電勢(shì)

D. d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一對(duì)等量點(diǎn)電荷位于平面直角坐標(biāo)系xOy的一個(gè)軸上,它們激發(fā)的電場(chǎng)沿x、y軸方向上的場(chǎng)強(qiáng)和電動(dòng)勢(shì)隨坐標(biāo)的變化情況如圖中甲、乙,甲圖為y軸上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨坐標(biāo)變化的Ey圖象。乙圖為x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨坐標(biāo)變化的φx圖象,且以無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。圖中a、b、c、d為軸上關(guān)于原點(diǎn)O的對(duì)稱點(diǎn),根據(jù)圖象可判斷下列有關(guān)描述正確的( )

A. 是一對(duì)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的等量負(fù)點(diǎn)電荷所激發(fā)的電場(chǎng),電荷位于y軸上

B. 是一對(duì)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的等量異種點(diǎn)電荷所激發(fā)的電場(chǎng),電荷位于x軸上

C. 將一個(gè)+q從y軸上a點(diǎn)由靜止釋放,它會(huì)在aOb間往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D. 將一個(gè)+q從x軸上c點(diǎn)由靜止釋放,它會(huì)在cOd間往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2013年12月“嫦娥三號(hào)”在月球表面上的軟著陸為我們的月球旅行開辟了新航道，未來的某天，一位同學(xué)在月球表面完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是7.2m，此時(shí)小球還未落地，則

A. 物體在前5s內(nèi)的位移是20m B. 物體在5s末的速度是16.0m/s

C. 月球表面的重力加速度大小為3.6m/s2 D. 物體在第5s內(nèi)的平均速度是7.2m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為2L，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈，ad與bc間的距離為2L且均與ab相互垂直，ad邊長(zhǎng)為2L，bc邊長(zhǎng)為3L，t＝0時(shí)刻，c點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界重合。現(xiàn)使線圈以恒定的速度v→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I及ab間電勢(shì)差U隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線可能是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車的上面是中突的兩個(gè)對(duì)稱的曲面組成，整個(gè)小車的質(zhì)量為m，原來靜止在光滑的水平面上．今有一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球，質(zhì)量也為m，以水平速度v從左端滑上小車，恰好到達(dá)小車的最高點(diǎn)后，又從另一個(gè)曲面滑下．關(guān)于這個(gè)過程，下列說法正確的是（ ）

A．小球滑離小車時(shí)，小車又回到了原來的位置

B．小球在滑上曲面的過程中，小車的動(dòng)量變化大小是

C．小球和小車作用前后，小車和小球的速度一定變化

D．車上曲面的豎直高度不會(huì)大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示．在同一平面內(nèi)有兩個(gè)絕緣金屬細(xì)圓環(huán)A、 B,兩環(huán)重疊部分的面積為圓環(huán)A面積的一半，圓環(huán)B中電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，以甲圖圓環(huán)B中所示的電流方向?yàn)樨?fù)，則A環(huán)中

A. 沒有感應(yīng)電流

B. 有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C. 有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

D. 感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向，后沿逆時(shí)針方向

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