【題目】長(zhǎng)為L的細(xì)線一端系有一帶正電的小球，另一端固定在空間的O點(diǎn)，加一大小恒定的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中小球所受電場(chǎng)力的大小等于小球所受重力的 倍，當(dāng)電場(chǎng)取不同的方向時(shí)，可使小球繞O點(diǎn)以L為半徑分別在不同的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．

（）若電場(chǎng)的方向豎直向上，使小球在豎直平面內(nèi)恰好能做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球速度的最小值．

（）若小球在與水平面成 角的空間平面內(nèi)恰好能做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球速度的最大值以及此時(shí)電場(chǎng)的方向．

（本題附加要求：畫(huà)受力分析圖并做必要的分析說(shuō)明）．

【答案】（1） （2） ，場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左

【解析】（）帶電小球在豎直平面內(nèi)恰好做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)最小速度為，此時(shí)重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力．

當(dāng)重力與電場(chǎng)力反向時(shí)，取最小值，設(shè)帶電小球質(zhì)量為，它所受重力為，則

則．

（）當(dāng)軌道平面與水平面成角時(shí)，重力、電場(chǎng)力的合力必沿懸繩方向，受力如圖：

設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與合力成角，則．

，即電場(chǎng)水平向左．

或，電場(chǎng)沿圖中虛線斜向上，當(dāng)時(shí)，重力電場(chǎng)力合力最大，小球做圓周運(yùn)動(dòng)速度最大，此時(shí)合力．

當(dāng)小球恰好做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)速度最小時(shí)，線的拉力為，提供向心力，即．

對(duì)小球從圓周運(yùn)動(dòng)的“最高點(diǎn)”到“最低點(diǎn)”的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，有：

．

綜上所述本題答案是：

（1）

（2）小球速度的最大值： ，場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是兩個(gè)固定的等量的正電荷的電場(chǎng)分布情況， 為兩電荷連線的中點(diǎn)， 為兩電荷連線的中垂線，將一正電荷由點(diǎn)沿著中垂線移至無(wú)窮遠(yuǎn)處的過(guò)程中，下列結(jié)論正確的有（ ）

A. 電勢(shì)能逐漸減小 B. 電勢(shì)能逐漸增大

C. 受到的電場(chǎng)力逐漸減小 D. 受到的電場(chǎng)力逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列各組物理量中，全部是矢量的有：（）

A.位移、力、加速度、速度

B.路程、加速度、位移、重力

C.密度、時(shí)間、質(zhì)量、路程

D.重力、路程、時(shí)間、速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用圖所示單擺“測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下：

a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺(tái)上；

b．用米尺測(cè)量細(xì)線長(zhǎng)度為l，l與小球半徑之和記為擺長(zhǎng)；

c．緩慢拉動(dòng)小球，使細(xì)線偏離豎直方向約為5位置由靜止釋放小球；

d．用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)所用的總時(shí)間t，計(jì)算單擺周期T＝t/n；

e．用公式計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?/span>

f. 改變細(xì)線長(zhǎng)度，重復(fù)b、c、d、e步驟，進(jìn)行多次測(cè)量。

（1）在上述步驟中，錯(cuò)誤的是_________（寫(xiě)出該步驟的字母）；改正后正確的應(yīng)該是:__________________________________。

（2）該同學(xué)為了減少誤差，利用上述未改正錯(cuò)誤測(cè)量中的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了圖像，該圖像對(duì)應(yīng)圖中的________圖。

（3）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的正確實(shí)驗(yàn)中，下列做法有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_________。

A.適當(dāng)加長(zhǎng)擺線

B.質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的

C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大

D.當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期

（4）北京時(shí)間2005年5月22日上午10點(diǎn)05分，中國(guó)女子登山隊(duì)首次登上珠穆朗瑪峰頂峰，五星紅旗再一次在珠峰峰頂飄揚(yáng)。若登山隊(duì)員利用單擺來(lái)確定珠峰的高度，測(cè)得該單擺在海平面處的周期是Ｔ0，在峰頂?shù)闹芷谑?/span>T，則珠峰頂峰的海拔高度h ＝_______。(地球可看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)高速鐵路使用的和諧號(hào)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成，提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車，不提供動(dòng)力的車廂叫拖車。某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成，其中車頭第1節(jié)、車中第5節(jié)為動(dòng)車，其余為拖車，假設(shè)每節(jié)動(dòng)車和拖車的質(zhì)量均為m=2×104kg，每節(jié)動(dòng)車提供的最大功率P=600kW。

（1）假設(shè)行駛過(guò)程中每節(jié)車廂所受阻力f大小均為車廂重力的0.01倍，若該動(dòng)車組從靜止以加速度a=0.5m/s2加速行駛。

a．求此過(guò)程中，第5節(jié)和第6節(jié)車廂間作用力大小；

b．以此加速度行駛時(shí)所能持續(xù)的時(shí)間。

（2）若行駛過(guò)程中動(dòng)車組所受阻力與速度成正比，兩節(jié)動(dòng)車帶6節(jié)拖車的動(dòng)車組所能達(dá)到的最大速度為v1。為提高動(dòng)車組速度，現(xiàn)將動(dòng)車組改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車，則動(dòng)車組所能達(dá)到的最大速度為v2，求v1與v2的比值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，他以小球開(kāi)始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是

A. 當(dāng)x=h+x0，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小

B. 最低點(diǎn)的坐標(biāo)為x=h+2x0

C. 小球受到的彈力最大值大于2mg

D. 小球動(dòng)能的最大值為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于摩擦力，以下說(shuō)法不正確的是（ ）

A.靜摩擦力可以提供動(dòng)力

B.滑動(dòng)摩擦力必然阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

C.受靜摩擦力的物體可以是運(yùn)動(dòng)的

D.滑動(dòng)摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物體做直線運(yùn)動(dòng)v﹣t圖象如圖所示，下列說(shuō)法是正確的是 （ ）

A.物體在4s末返回出發(fā)點(diǎn)
B.物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度是不同的
C.物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化
D.物體在6s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是3m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是一支旅行用的“兩面針”牙膏，該牙膏的外殼是由鋁薄皮做的，根據(jù)你的觀察和生活經(jīng)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.該牙膏皮被擠壓后發(fā)生的形變?yōu)閺椥孕巫?/span>
B.牙膏被擠出來(lái)是因?yàn)檠栏嗍艿绞值淖饔昧?/span>
C.牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦
D.擠牙膏時(shí)手對(duì)牙膏皮的作用力大于牙膏皮對(duì)手的作用力

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