如圖所示,在一勻強電場中的A點有一小球,并用細(xì)線與固定的O點相連,然后把細(xì)線水平拉直,但沒有伸長.現(xiàn)讓小球從A點由靜止開始運動.小球經(jīng)過O點正下方時的速度多大?
(已知小球的質(zhì)量m=1.0×10-4kg,所帶電荷量q=+1.0×10-7C,細(xì)線長度L=10cm,電場強度E=
3
×104N/C
;g=10m/s2
分析:粒子先受到的重力和電場力,沿兩個力的合力方向做初速度為零的勻加速直線運動;對從A到最低點過程運用動能定理列式求解即可;
解答:解:據(jù)題意,小球受到電場力為F=qE=1.0×10-7
3
×104N/C
=
3
×10-3N,
重力G=mg=1.0×10-4×10N=10-3N
則qE=
3
mg,電場力與重力的合力與水平方向的夾角為30°.
所以小球沿兩個力的合力方向做初速度為零的勻加速直線運動,當(dāng)小球從A點開始沿直線到達(dá)O點的正下方,由動能定理得
   qEL+mgLtan30°=
1
2
mv2

代入數(shù)據(jù)解得,v=2.1m/s
答:小球經(jīng)過O點正下方時的速度是2.1m/s.
點評:本題關(guān)鍵分析清楚粒子的運動規(guī)律,注意小球做的是不是圓周運動,不能想當(dāng)然,然后由動能定理列式求解.
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,在一勻強電場中有一梯形ABCD,其中AB∥CD,且AB=
1
3
CD,A、B、D點電勢分別為1V、2V、5V,則C點電勢為
8
8
V,如果有一電荷量為q=-1×1
0
-8
 
C點電荷從A點經(jīng)B、C移到D點,則電場力做的功為
4×10-8
4×10-8
J.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在一勻強電場區(qū)域中,有A、B、C、D四點恰好位于一正方形的四個頂點上,已知A、B、C三點電勢分別為φA=2V,φB=4V,φC=0.請在圖中作出電場線(至少作兩條),D點電勢φD
-2
-2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在一勻強電場中,豎直面內(nèi)有一正方形ABCD,CD邊與水平面所成的角度為45°,CD邊長為l=1m,電勢φD=11V,φA=6V,φB=1V,ABCD內(nèi)固定一個半徑R=0.2m的光滑絕緣圓管,圓管的最上端、最下端=最左端和最右端分別為E、F、G、H,在圓管的底部有一質(zhì)量m=1×10-6kg,電荷量為q=-
2
×1
0
-6
 
C的小球從F點以v0=2
3
m/s
的速度在圓管內(nèi)做完整的圓周運動小球的半徑忽略不計,在運動過程中小球帶電量不變.取g=10m/s2,以下說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:2015屆浙江省高二12月月考物理試卷(解析版) 題型:填空題

如圖所示,在一勻強電場區(qū)域中,有A、B、C、D四點恰好位于一正方形的四個頂點上,已知A、B、C三點電勢分別為φA=2 V,φB=4 V,φC=0。請在圖中作出電場線(至少作兩條),D點電勢φD                

 

 

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科目:高中物理 來源:2013年云南師大附中高考物理適應(yīng)性訓(xùn)練(三)(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在一勻強電場中,豎直面內(nèi)有一正方形ABCD,CD邊與水平面所成的角度為45°,CD邊長為l=1m,電勢φD=11V,φA=6V,φB=1V,ABCD內(nèi)固定一個半徑R=0.2m的光滑絕緣圓管,圓管的最上端、最下端=最左端和最右端分別為E、F、G、H,在圓管的底部有一質(zhì)量m=1×10-6kg,電荷量為q=C的小球從F點以的速度在圓管內(nèi)做完整的圓周運動小球的半徑忽略不計,在運動過程中小球帶電量不變.取g=10m/s2,以下說法正確的是( )

A.電場強度E=10V/m
B.小球在E點的速度為2m/s,且為圓周運動中的最小速度
C.小球在管中HE的中點時速度最小,且此時管壁對小球的作用力為零
D.以上說法都不對

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