如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一根長為L且不可伸長的絕緣細線一端拴一個質(zhì)量為m帶負電的小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平成θ=60°的位置B時速度為零．以下說法正確的是（　�。�
分析：小球向下擺動過程中，重力做功mgLsinθ，電場力做功-qEL（1-cos60°），根據(jù)動能定理得到電場力與重力的關(guān)系．在B點時，小球的向心力為零，沿繩子方向的合力為零，可求出細線的拉力．小球恰好由電場力與重力的合力向心力時，小球通過此位置就能做完整的圓周運動，根據(jù)動能定理求解在A處給小球的初動能．
解答：解：A、B從A到B過程，根據(jù)動能定理得：mgLsinθ-qEL（1-cos60°）=0，得Eq=
3
mg．故A錯誤，B正確．
C、在B點時，小球的速度為零，向心力為零，沿繩子方向的合力為零，則細線拉力為：T=mgsinθ+Eqcosθ=
3
mg．故C錯誤．
D、設(shè)小球經(jīng)過C點時細線的拉力為零，速度大小為vc，小球恰好由電場力與重力的合力提供向心力，設(shè)此時細線與豎直方向的夾角為α，則有tanα=
qE
mg
=
3
，得α=60°．由牛頓第二定律得：
(mg)2+(Eq)2
=m
v
2
c
L

從A到C過程，由動能定理得：
1
2
m
v
2
c
-Ek=-mgL-qE（L+Lsinα）
聯(lián)立解得：Ek=
7
2
mgL+
3
mgL．故D錯誤．
故選B
點評：本題是動能定理和牛頓第二定律的綜合應(yīng)用，難點是找到等效的最高點，此位置小球由電場力與重力的合力提供向心力．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一帶電小球用絕緣輕繩（不可伸縮）懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角θ=53°，繩長為L，圖中BD水平，OC豎直．BO=CO=DO=L．
（1）將小球移到D點，讓小球由靜止自由釋放，求：小球首次經(jīng)過懸點O正下方某位置時的速率．（計算結(jié)果可帶根號，取sin53°=0.8）
（2）將小球移到B點，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力，求vB的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向左的場強E=5×104V/m的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端（C端）距地面高度h=0.8m．有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度v0沿桿勻速下滑，小環(huán)離開桿后正好通過C端的正下方P點處．（g取l0m/s2）求：
（1）小環(huán)帶正電還是負電？所帶電荷量的數(shù)值；
（2）小環(huán)離開直桿后運動的加速度大�。�
（3）小環(huán)在直桿上勻速運動速度的大小v0；
（4）小環(huán)運動到P點時的動能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一根細線一端系一個質(zhì)量為m的帶正電的小球，另一端固定在O點．現(xiàn)在讓細線水平繃直，小球從A點由靜止開始擺下，小球能達到并通過最低點B．則小球在最低點B處細線的拉力可能是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在水平向左、電場強度為E的勻強電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ．
（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f；
（2）若在勻強電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑．求：
①圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大�。�
②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案