【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量m＝0.5 kg、電荷量q＝＋2×10－3 C的帶電小球，有一根長(zhǎng)L＝0.1 m且不可伸長(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線系在一方向水平向右、分布的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn).已知A、O、C點(diǎn)等高，且OA＝OC＝L，若將帶電小球從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度恰好為零，g取10 m/s2.

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；

(2)求小球從A點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中速度最大時(shí)細(xì)線的拉力大小；

(3)若將帶電小球從C點(diǎn)無(wú)初速度釋放，求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)細(xì)線張力大小.

【答案】（1）2.5×103 N/C（2）(15－10) N（3）15N

【解析】

(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度為零，則

0＝mgL－EqL.

E＝2.5×103 N/C

(2) 小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度為零，根據(jù)對(duì)稱性可知，達(dá)到最大速度的位置為AB弧的中點(diǎn)，即當(dāng)沿軌跡上某一點(diǎn)切線方向的合力為零時(shí)，小球的速度有最大值，由動(dòng)能定理有

mv2－0＝mgLsin 45°－Eq(L－Lcos 45°).

m＝F－2mgcos 45°.

F＝(15－10) N.

(3)小球從C運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得

.

解得：

在B點(diǎn)

以上各式聯(lián)立解得

T=15N.

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，圓心角為的扇形區(qū)域MON內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P點(diǎn)為半徑OM的中點(diǎn)�，F(xiàn)有比荷大小相等的兩個(gè)帶電粒子a、b，以不同的速度先后從P點(diǎn)沿ON方向射人磁場(chǎng)，并分別從M、N兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子所受重力及粒子間相互作用。粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.粒子a帶正電，粒子b帶負(fù)電

B.粒子a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短

C.粒子a、b的加速度大小之比為1：5

D.粒子a、b的速度大小之比為5：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)平行且等距的等勢(shì)面，其中等勢(shì)面C的電勢(shì)為0，一電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A、D等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能分別為26eV和5eV，則下列說(shuō)法正確的是

A. 等勢(shì)面D的電勢(shì)為-7V

B. 等勢(shì)面B的電勢(shì)為4V

C. 該電子不可能到達(dá)電勢(shì)為－10V的等勢(shì)面

D. 該電子運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能變?yōu)?/span>8eV時(shí)，它的動(dòng)能為4eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一潛水員在平靜的透明度極好的淺海里潛水。此時(shí)他的眼睛位于O點(diǎn)仰視海平面，O點(diǎn)距海平面為4m，他所看到水面上的景物被壓縮在一個(gè)位于湖面的圓形光斑內(nèi)，光斑半徑R=4m。以O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立xoy直角坐標(biāo)系，P為O點(diǎn)在海平面正上方的投影，EF垂直x軸且距離y軸8m，C、D點(diǎn)分別為PEOF的中點(diǎn)。Q點(diǎn)是潛水員看到水面上物體的像。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.海水的折射率為

B.潛水員靠近海面，看到海面的景物將增加

C.Q物體的位置在Q點(diǎn)的斜下面

D.若有一點(diǎn)光源在CEFD區(qū)域內(nèi)，其發(fā)出的光一定能通過(guò)全反射到達(dá)潛水員眼睛

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2009年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示。關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò)B的速度

B.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的速度

C.在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期

D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為d，重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

（1）求繩斷開時(shí)球的速度大小v1

（2）問(wèn)繩能承受的最大拉力多大？

（3）改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，B為理想變壓器，接在原線圈上的交流電壓U保持不變，R為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。開關(guān)閉合前燈泡L1上的電壓如圖，當(dāng)開關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.電流表A1的示數(shù)變大B.電流表A2的示數(shù)變小

C.電壓表V的示數(shù)大于220VD.燈泡L1的電壓有效值小于220V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200 g的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v＝1 000 m/s．設(shè)火箭質(zhì)量M＝300 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘噴氣20次．

（1）當(dāng)?shù)谌螄姵鰵怏w后，火箭的速度多大？

（2）運(yùn)動(dòng)第1 s末，火箭的速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將帶電荷量為1×10─8C的正電荷，從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功1×10─6J，（以無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零）求：

（1）電荷的電勢(shì)能是增加還是減少？求出電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能？

（2）A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？

（3）在A點(diǎn)放上一個(gè)帶電荷量為 2×10─8C的負(fù)電荷，該電荷具有的電勢(shì)能是多少？

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