（14分）兩個(gè)帶電量均為+q小球，質(zhì)量均為m，固定在輕質(zhì)絕緣直角框架OAB（框架的直角邊長(zhǎng)均為L）的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上，另一端點(diǎn)用光滑鉸鏈固定在O點(diǎn)，整個(gè)裝置可以繞垂直于紙面的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
（1）若施加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，使框架OA邊水平、OB邊豎直并保持靜止?fàn)顟B(tài)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E1多大？
（2）若改變勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向（電場(chǎng)仍與框架面平行），為使框架的OA邊水平、OB邊豎直（B在O的正下方），則所需施加的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E2至少多大？方向如何？
（3）若框架處在勻強(qiáng)電場(chǎng)E1中OA邊水平、OB邊豎直并保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，對(duì)小球B施加一水平向右的恒力F，則小球B在何處時(shí)速度最大？最大值是多少？
（1）
（2）
（3）框架力矩為零的時(shí)候小球B的速度最大，為
（1）根據(jù)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件，有
                                                     （2分）
得                                                               （2分）
（2）設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)E2的方向與豎直方向夾角為θ，則有
                            （2分）
即 當(dāng)時(shí)，   （2分）
（3）框架力矩為零的時(shí)候小球B的速度最大，即當(dāng)OB邊右側(cè)水平時(shí)B速度最大（2分）
由動(dòng)能定理可知                      （2分）
B球的最大速度為                       （2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，只受重力和電場(chǎng)力作用.若重力做功-3 J，電場(chǎng)力做功1 J，則小球的
A．重力勢(shì)能增加3 JB．電勢(shì)能增加1 J
C．動(dòng)能減少3 JD．機(jī)械能增加1 J

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出） 如圖所示。圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱。則下列說(shuō)法中正確的是（　  ）
A．這兩點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷
B．這兩點(diǎn)電荷一定等量同種電荷
C．D、C兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等
D．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，點(diǎn)電荷+4Q與+Q分別固定在A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將線段AB三等分，現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子的重力，則該粒子在從C向D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度大小v與時(shí)間t的關(guān)系圖可能是（   ）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖1所示，地面上方有勻強(qiáng)電場(chǎng)，取場(chǎng)中一點(diǎn)O為圓心在豎直面內(nèi)作半徑R=0.1m的圓，圓平面與電場(chǎng)方向平行。在O點(diǎn)固定電量Q=5×10-4C的負(fù)點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m=3g，電量q=2×10-10C的帶電小球放在圓周上的a點(diǎn)時(shí)，它恰好靜止。若讓帶電小球從a點(diǎn)緩慢移至圓周最高點(diǎn)b時(shí)，外力需做多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一個(gè)單擺的擺球質(zhì)量為m，擺球帶有電量為q的負(fù)電荷，在沒有電場(chǎng)時(shí)，單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T，若在擺動(dòng)過(guò)程中，突然在單擺周圍加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小為mg/q，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則擺球的運(yùn)動(dòng)可能變?yōu)?br />
A．靜止不動(dòng)
B．勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．圓周運(yùn)動(dòng)
D．周期小于T的簡(jiǎn)諧振動(dòng)
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以判定：
A．Ua>Ub>UcB．Ua—Ub＝Ub—Uc
C．Ea>Eb>EcD．Ea=Eb=Ec

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑絕緣、相互垂直的固定擋板PO、OQ豎直放置于勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左且垂直于擋板PO.圖中A、B兩球(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量相同且?guī)N正電荷.當(dāng)A球受豎直向下推力F作用時(shí)，A、B兩球均緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)兩球之間的距離為L.若使小球A在推力F作用下沿?fù)醢?i>PO向O點(diǎn)移動(dòng)一小段距離后，小球A與B重新處于靜止?fàn)顟B(tài).在此過(guò)程中(    )
A．A球?qū)?i>B球作用的靜電力減小
B．A球?qū)?i>B球作用的靜電力增大
C．墻壁PO對(duì)A球的彈力不變
D．兩球之間的距離減小則F增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

質(zhì)量為0.1g的帶電小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線掛在平行板電容器兩金屬板之間，電源電動(dòng)勢(shì)為40V，兩板間距為10cm，兩板豎直放置．小球向左擺動(dòng) 30°角到A點(diǎn)處于平衡狀態(tài)．若用絲線將小球拉至C點(diǎn)靜止，偏角60°然后釋放，求小球擺動(dòng)到豎直位置O時(shí)，懸線張力是多大?(g取10m/)

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