如圖所示，長度為l的細線一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球，整個裝置置于水平向右的勻強電場（電場區(qū)域足夠大）中，當小球靜止時，細線與豎直方向的夾角為θ=60°．
（1）若將小球拉至O點右方使細線呈水平狀態(tài)由靜止釋放，則小球的速度最大時，細線的張力為多少？
（2）現(xiàn)將小球拉至O點左方使細線呈水平狀態(tài)由靜止釋放，則小球第一次運動到O點正下方時的速度大小為多少？
（1）電場力與重力的合力即等效重力為
mg
cosθ
=G等①
運動到原靜止位置時速度最大，設(shè)最大速度為v，
則G等l(1-cosθ)=
1
2
mv2②
T-G等=m
v2
l
③
由①②③得T=2(3-
3
)mg
（2）設(shè)小球第一次運動到O點正下方時的速度大小為v1，由圖象知小球帶正電，則由動能定理知：
mgL+qEL=
1
2
mV21

tan60°=
qE
mg

聯(lián)立得V1=
2gL(1+
3
)

答：（1）若將小球拉至O點右方使細線呈水平狀態(tài)由靜止釋放，則小球的速度最大時，細線的張力為T=2(3-
3
)mg；
（2）現(xiàn)將小球拉至O點左方使細線呈水平狀態(tài)由靜止釋放，則小球第一次運動到O點正下方時的速度大小為V1=
2gL(1+
3
)
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在電場中把1.0×10-9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功2.5×10-7j，再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功-4.0×10-7j．運用相關(guān)公式求：
（1）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？
（2）A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？
（3）把-2.5×10-9C的電荷從A點移到B點，靜電力做多少功？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，在地面上方有一個勻強電場，在該電場中取點O作為圓心，以R=10cm為半徑，在豎直平面內(nèi)做一個圓，圓平面平行于勻強電場的電場線，在O點固定一個電荷量為Q=-5×10-4C的電荷．當把一個質(zhì)量為m=3g，電荷量為q=2×10-10C帶電小球放在圓周上的a點時（a點為圓周上最左的點），它恰好能靜止不動，．若將帶電小球從a點緩慢移到圓周上最高點b，外力做功W=______J．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩帶電平行板A、B間的電壓為U=64V，兩板相距d=0.16m，板長L=0.30m．一帶電量q=1.0×10-16C、質(zhì)量m=1.0×10-22kg的粒子沿平行于極板的方向從兩板的正中間射入電場，向著B板偏轉(zhuǎn)．不計帶電粒子所受重力．求：
（1）要使粒子能飛出電場，粒子進入電場時的速度v0至少要多大？
（2）粒子剛好能飛出電場時，速度偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等．a(chǎn)、b為電場中的兩點，則（　�。�
A．a(chǎn)點的電場強度比b點的大
B．a(chǎn)點的電勢比b點的高
C．檢驗電荷-q在a點的電勢能比在b點的大
D．將檢驗電荷-q從a點移到b點的過程中，電場力做負功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

光滑絕緣水平面上固定兩個等量正電荷，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示．一個質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊在水平面上由C點靜止釋放，小物塊帶正電所帶電荷量q=2×10-3C，其運動的v-t圖線如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標出了該切線）．則下列分析正確的是（　　）
A．B點為中垂線上電場強度最大的點
B．由C點到A點物塊的電勢能先減小后變大
C．由C點到A點，電勢強度逐漸增大
D．由C點到A點，電勢逐漸降低

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強電場場強為1×102N/C，ab=dc=4cm，bc=ad=3cm．則下列說法正確的是（　�。�
A．a(chǎn)b之間的電勢差為-4V
B．a(chǎn)c之間的電勢差為5V
C．將q=-5×10-3C的點電荷沿矩形路徑abcda移動一周，電場力做功為0.04J
D．將q=-5×10-3C的點電荷沿abc或adc從a移動到c，電場力做功都是-0.02J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在O點置一點電荷Q，以O(shè)為圓心作一圓．現(xiàn)將一試探電荷q從A分別移到圓上的B、C、D三點，則電場力做功（　　）
A．移到B的過程做功最多B．移到C的過性做功最多
C．移到D的過程做功最多D．三個過程一樣多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在O點處放置一個正電荷，在過O點的豎直平面內(nèi)的A點自由釋放一個帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q．小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓（圖中實線表示）相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h，若小球通過C點的速度為v，則下列說法中正確的是（　　）
A．小球通過C點的加速度大小一定大于g
B．小球通過B點的速度大小是
v2-gR
C．小球由A到B電場力做功為
1
2
mv2-mgh
D．小球由A到C機械能損失mgh

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