5．如圖所示，一帶負(fù)電小球質(zhì)量m=0.4kg，用長(zhǎng)度L=1m絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線與豎直方向成θ角，且θ=37°，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．
（1）求小球所受的電場(chǎng)力的大小F．
（2）若僅將電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然減小為原來(lái)的$\frac{1}{3}$，求小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小．

分析 （1）受力分析，由物體的平衡條件，列式求解
（2）根據(jù)動(dòng)能定理對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程列式求解．

解答 解：（1）小球靜止時(shí)，根據(jù)平衡條件可得：
F=mgtanθ=0.4×10×tan37°=3N
（2）根據(jù)動(dòng)能定理可得：
$mgL（1-cosθ）-\frac{1}{3}FLsinθ=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
$0.4×10×1×（1-cos37°）-\frac{1}{3}×3×1×sin37°=\frac{1}{2}×0.4{v}^{2}$
解得：v=1m/s
答：（1）小球所受的電場(chǎng)力的大小為3N．
（2）小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為1m/s．

點(diǎn)評(píng) 考查物體的平衡和動(dòng)能定理．注意受力分析，用動(dòng)能定理解題，注意每個(gè)力的做功情況．

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：實(shí)驗(yàn)題

14．利用超聲波遇到物體時(shí)發(fā)生反射可以測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)物理量，如圖甲所示A和B通過(guò)電纜相連，B為超聲波反射和接收一體化裝置，儀器A向B提供超聲波信號(hào)并將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理且在屏幕上顯示其波形．現(xiàn)固定B，將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C，使其每隔時(shí)間T0發(fā)射短促的超聲波脈沖，如圖乙中幅度較大的波形；B接收到的由小車(chē)C反射回來(lái)的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中較小的波形．發(fā)射波滯后的時(shí)間已在圖中標(biāo)出，其中T和△T為已知量，并已知超聲波在空氣中的速度為v0．根據(jù)上述信息，判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向是遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）波源的方向；小車(chē)速度的大小是$\frac{△T{v}_{0}}{2{T}_{0}+△T}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，傾角為θ寬度為L(zhǎng)、長(zhǎng)為s的光滑傾斜導(dǎo)軌C1D1、C2D2．頂端接有可變電阻，連入電路的阻值為R0，s足夠長(zhǎng)，傾斜導(dǎo)軌置于垂直導(dǎo)軌平面斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，C1A1B1、C2A2B2為絕緣軌道，由半徑為R處于豎直平面內(nèi)的光滑半圓環(huán)A1B1、A2B2和粗糙的水平軌道C1A1、C2A2組成，粗糙的水平軌道長(zhǎng)為X，整個(gè)軌道對(duì)稱(chēng)．在導(dǎo)軌頂端垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒MN，使其從靜止開(kāi)始自由下滑，不考慮金屬棒MN經(jīng)過(guò)接點(diǎn)A、C處時(shí)機(jī)械能的損失，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終保持水平，水平導(dǎo)軌與金屬棒MN之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?．則：
（1）金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌CD上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，第一次達(dá)到C處時(shí)速率為多少？
（2）金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌CD上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R0上產(chǎn)生的熱量Q為多少？
（3）為了金屬棒MN能到達(dá)光滑半圓環(huán)B點(diǎn)，可變電阻R0應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

13．有一磁感強(qiáng)度B=0.1T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置一很長(zhǎng)的金屬框架，框架上有一導(dǎo)體ab保持與框架邊垂直、由靜止開(kāi)始下滑．已知ab長(zhǎng)0.1m，質(zhì)量為0.1g，電阻為0.1Ω，框架電阻不計(jì)，取g=10m/s2．求：
（1）導(dǎo)體ab下落的最大加速度和最大速度；
（2）導(dǎo)體ab在最大速度時(shí)產(chǎn)生的電功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，半圓形滑環(huán)的半徑為R，小球在A點(diǎn)時(shí)的初速為v0，方向和斜軌平行．整個(gè)裝置放在方向豎直向下，強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，斜軌的高為H，試問(wèn)：
（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球在B點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力為多少？
（2）在H與R滿(mǎn)足什么條件下，小球可以剛好通過(guò)半圓環(huán)最高點(diǎn)，這時(shí)小球的速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，真空中有一勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），電場(chǎng)方向與圓周在同一平面內(nèi)，△ABC是圓的內(nèi)接直角三角形，∠BAC=63.5°，O為圓心，半徑R=5cm．位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為8eV、電荷量+e的粒子，有些粒子會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，其中到達(dá)B點(diǎn)的粒子動(dòng)能為12eV，達(dá)到C點(diǎn)的粒子電勢(shì)能為-4eV（取O點(diǎn)電勢(shì)為零）．忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，sin53°=0.8．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．圓周上A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為16V
B．圓周上B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為-4V
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m
D．當(dāng)某個(gè)粒子經(jīng)過(guò)圓周上某一位置時(shí)，可以具有6eV的電勢(shì)能，且同時(shí)具有6eV的動(dòng)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．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(zhǎng)．若使小球A在推力F作用下沿?fù)醢錚O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．OQ對(duì)B球的彈力將增大B．A球?qū)球作用的靜電力將減小
C．墻壁PO對(duì)A球的彈力不變D．力F將減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

14．在場(chǎng)強(qiáng)為E的水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有質(zhì)量為m帶電q小球，用長(zhǎng)L的細(xì)線懸于O點(diǎn)，重力加速度為g．使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度是$\sqrt{\frac{[（mg）^{2}+（qE）^{2}]L}{m}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

15．如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，直徑MN為豎直方向，環(huán)上套有兩個(gè)小球A和B，A、B之間用一長(zhǎng)為$\sqrt{3}$R的輕桿相連，小球可以沿環(huán)自由滑動(dòng)，開(kāi)始時(shí)桿處于水平狀態(tài)，已知A的質(zhì)量為m，B球的質(zhì)量為4m，重力加速度為g．
（1）由靜止釋放輕桿，求B球由初始位置到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）由靜止釋放輕桿，求B球由初始位置到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程中，輕桿對(duì)B球所做的功．

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