(13分)如圖所示,空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量的小球。現(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂,取。求:(1)小球的電性;

(2)細(xì)線能承受的最大拉力值;

(3)當(dāng)細(xì)線斷后,小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)水平方向的距離為L時(shí),小球距離O點(diǎn)的高度以及小球的速度大小和方向。

 

 

 

解:(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)知,小球帶正電。                 (2分)

   (2)設(shè)小球在最高點(diǎn)的速度為v,由水平位置到最高點(diǎn)過程,動(dòng)能定理:

                                              (2分)

在最高點(diǎn)處,對(duì)小球: 

           (2分)

(3)小球在細(xì)線斷裂后,在豎直方向向上的加速度:

                                 (1分)

    小球在最高點(diǎn)的速度              (1分)

   小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平位移為L時(shí)用時(shí):

                                            (1分)

    豎直位移為:                         (1分)

∴距離O點(diǎn)的高度:                  (1分)

     小球的速度:                      (1分)

     速度方向與水平成θ角:                        (1分)

 

 

 

 解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,空間存在著強(qiáng)度E=2.5×102N/C方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.取g=10m/s2.求:
(1)細(xì)線能承受的最大拉力;
(2)當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與O點(diǎn)水平方向距離為L時(shí),小球距O點(diǎn)的高度.

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(1)兩液滴相撞后共同運(yùn)動(dòng)的速度大小v;
(2)畫出液滴b在相撞前運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖;
(3)液滴b開始下落時(shí)距液滴a的高度h.

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