在一方向水平的勻強電場中的O點,用長度為L的絲線懸掛一個質(zhì)量為m的帶電小球,靜止時,懸線對豎直線向右偏開角度θ,小球位于P點,如圖所示,如果把懸線拉直,使小球位于A點,OA呈水平,然后釋放小球,那么,小球通過最低點B時的速度大小為( 。
分析:小球靜止時,懸線對豎直線向右偏開角度θ,說明小球受到水平向右的電場力,當把懸線拉直,使小球位于A點,OA呈水平,然后釋放小球后,小球沿電場力與重力的合力方向做勻加速直線運動,根據(jù)動能定理求解小球到達最低點時的速度.
解答:解:據(jù)題,小球靜止時,懸線對豎直線向右偏開角度θ,說明小球受到水平向右的電場力,當把懸線拉直,使小球位于A點,OA呈水平,然后釋放小球后,小球沿電場力與重力的合力方向做勻加速直線運動,只有當θ=45°時,小球才能到達最低點B,這種情況重力與電場力大小相等,即mg=qE.
根據(jù)動能定理得:mgL+qEL=
1
2
mv2
,得到達B點的速度  v=2
gL

若θ<45°,小球先做勻加速直線運動,繩子繃緊后做圓周運動;若θ>45°,小球做勻加速直線運動,到最低點的右側,故小球到達最低點的速度無法確定,故D正確.
故選D
點評:解決本題關鍵要分析小球可能的運動情況,運用動能定理分析到達最低點的速度.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O點系一絕緣細線,線的另一端系一帶電量為+q,質(zhì)量為m的帶電小球,空間存在電場強度為E,方向水平的勻強電場,電場所分布的區(qū)域足夠大.
(1)小球靜止時,細線的拉力是多大?方向怎樣?
(2)若小球首先靜止,燒斷細線后小球做什么運動?(不要求分析)
(3)若小球恰好能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則小球的最小速率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

在方向水平的勻強電場中,一不可伸長的絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定于O點.把小球拉起直至細線與場強平行,然后無初速度釋放.已知小球擺到最低點的另一側,線與豎直方向的最大夾角為θ.則小球電性為
正電
正電
(填正電或負電),經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力為
mg(3+3sinθ-2cosθ)1+sinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?濟南二模)如圖所示,下端封閉,上端開口、高h=5m內(nèi)壁光滑的細玻璃管豎直放置,管底有一質(zhì)量m=10g、電荷量q=0.2c的小球.整個裝置以v=5m/s的速度沿垂直于磁場方向進入B=0.2T、方向水平的勻強磁場,由于外力的作用,玻璃管在磁場中的速度保持不變,最終小球從上端管口飛出.取g=10m/s2.求:
(1)小球的電性
(2)小球在管中運動的時間
(3)小球在管中運動的過程中增加的機械能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O點系一絕緣細線,線的另一端系一帶電量為+q,質(zhì)量為m的帶電小球,空間存在電場強度為E,方向水平的勻強電場,電場所分布的區(qū)域足夠大.
   (1)小球靜止時,細線的拉力是多大?方向怎樣?,
   (2)若小球首先靜止,燒斷細線后小球做什么運動?(不要求分析)
   (3)若小球恰好能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則小球的最小速率為多大?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年黑龍江省鶴崗一中高二(上)期中物理試卷(解析版) 題型:填空題

在方向水平的勻強電場中,一不可伸長的絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定于O點.把小球拉起直至細線與場強平行,然后無初速度釋放.已知小球擺到最低點的另一側,線與豎直方向的最大夾角為θ.則小球電性為    (填正電或負電),經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力為   

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