質(zhì)量為m的小球帶電量為+q,由長(zhǎng)為l的絕緣繩系住,在豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,為使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中( 。
分析:小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)受到重力、電場(chǎng)力和繩子的拉力,合力提供向心力,根據(jù)向心力公式列式即可求解,注意繩子只能提供拉力.
解答:解:A、如果Eq>mg,在最高點(diǎn)速度最大,
在最低點(diǎn)有:Eq+N-mg=m
v2
r
,當(dāng)N=0時(shí),速度最小,解得:v=
(Eq-mg)l
m

小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:
(mg-Eq)?2r=
1
2
mv2-
1
2
mv′2

解得:v′=
5(Eq-mg)l
m

所以在最高點(diǎn)的速度最小為
5(Eq-mg)l
m
,最高點(diǎn)的速度最大,所以最大速度不能小于
5(Eq-mg)l
m
,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、如果Eq<mg,在最低點(diǎn)速度最大,在最高點(diǎn)速度最小,
在最高點(diǎn)有:mg-Eq+N=m
v2
r
,當(dāng)N=0時(shí),速度最小,
解得:v=
(mg-Eq)l
m

所以最小速度不能小于
(mg-Eq)l
m
,故CD錯(cuò)誤
故選B
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了向心力公式及動(dòng)能定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確對(duì)小球進(jìn)行受力分析,難度適中.
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:

精英家教網(wǎng)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將一個(gè)帶電量為q,質(zhì)量為m的小球由靜止釋放,帶電小球的軌跡為一直線,該直線與豎直方向夾角為θ,如圖所示,那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為( 。
A、最大值是
mgtanθ
q
B、最小值是
mgsinθ
q
C、唯一值是
mgtanθ
q
D、同一方向上,可有不同的值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與水平線間夾角θ=30°,斜向右上方,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,質(zhì)量為m的小球帶負(fù)電,以初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),初速度方向與電場(chǎng)方向一致.
(1)若小球的帶電量為q=mg/E,為使小球能做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)對(duì)小球施加的恒力F1的大小和方向如何?
  (2)若小球的帶電量為q=2mg/E,為使小球能做直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)對(duì)小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(8分)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與水平線間夾角θ=30°,斜向右上方,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,質(zhì)量為m的小球帶負(fù)電,以初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),初速度方向與電場(chǎng)方向一致。

 (1)若小球的帶電量為q=,為使小球能做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)對(duì)小球施加的恒力F1的大小和方向如何?

(2)若小球的帶電量為q=,為使小球能做直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)對(duì)小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,用長(zhǎng)L的絕緣細(xì)線拴住一只質(zhì)量為m的、帶電量為q的小球,線的另一端拴在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,開(kāi)始時(shí)把小球、線拉到和O在同一水平面上(線拉直)A點(diǎn),讓小球由靜止開(kāi)始釋放,當(dāng)擺線擺到與水平線成60°角到達(dá)B點(diǎn)時(shí),球的速度正好為零,求:

(1)A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差。

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。

(3)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線上的拉力大小。

(4)分析小球到達(dá)B點(diǎn)以后的運(yùn)動(dòng)情況。

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