如圖所示，在方向水平的勻強(qiáng)電場中，一個不可伸長的不導(dǎo)電輕細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，把小球拉直至細(xì)線與電場方向平行，然后無初速釋放，已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ.求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時細(xì)線對小球的拉力.

 

解析:設(shè)細(xì)線長為L,球的電荷量為q,場強(qiáng)為E.若電荷量q為正,則場強(qiáng)方向在題圖中向右,反之向左.

即帶電小球受到的電場力F=qE,方向水平向右，

從釋放點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn),重力勢能的減小等于電勢能的增加.

mgLcosθ=qEL(1+sinθ)          ①

若小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度為v,由動能定理得

mgL－qE L= mv2/2             ②

此時線的拉力為FT,由牛頓第二定律得

T－mg=mv2/ L                 ③

由以上各式解得

 

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，在方向水平向右、大小為E=6×103 N/C的勻強(qiáng)電場中有一個光滑的絕緣平面．一根絕緣細(xì)繩兩端分別系有帶電滑塊甲和乙，甲的質(zhì)量為m1=2×10-4 kg，帶電量為q1=2×10-9 C，乙的質(zhì)量為m2=1×10-4 kg，帶電量為q2=-1×10-9 C．開始時細(xì)繩處于拉直狀態(tài)．由靜止釋放兩滑塊，t=3s時細(xì)繩突然斷裂，不計(jì)滑塊間的庫侖力，試求：
（1）細(xì)繩斷裂前，兩滑塊的加速度；
（2）在整個運(yùn)動過程中，乙的電勢能增量的最大值；
（3）當(dāng)乙的電勢能增量為零時，甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?昆明模擬）如圖所示，在方向水平的勻強(qiáng)電場中，一個不可伸長的不導(dǎo)電輕細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，把小球拉直至細(xì)線與電場方向平行，然后無初速釋放，已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ．求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時細(xì)線對小球的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，一不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，當(dāng)小球靜止在B點(diǎn)時，細(xì)線與豎直方向夾角θ=30°問：
（1）小球帶電量多少？
（2）若將小球拉到A點(diǎn)使細(xì)線呈水平狀態(tài)，當(dāng)小球無初速釋放后，從A到B過程，電場力對小球做功多少？
（3）小球過最低點(diǎn)C時，細(xì)線對小球拉力多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，一長為L的不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電量為q小球，另一端固定于O點(diǎn)，小球恰能靜止于電場中A點(diǎn)，OA連線與豎直向成θ角且θ=37°．現(xiàn)把小球拉起至細(xì)線成水平方向（如圖中虛線OB所示），然后無初速釋放．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的大小；
（2）細(xì)線到達(dá)豎直方向時細(xì)線對小球的拉力；
（3）小球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在方向水平向左的勻速電場中有一傾角為60°、高為H的固定絕緣斜面體，現(xiàn)將一質(zhì)量為m，帶正電且電荷量為q的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面體頂端由靜止釋放，已知重力加速度為g，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E=
3
mg
q
，不計(jì)空氣阻力（　�。�
A、小物塊將沿斜面下滑
B、小物塊將做曲線運(yùn)動
C、小物塊到達(dá)地面時的速度大小為2
2gH
D、若其他條件不變，只增大電場強(qiáng)度，小物塊到達(dá)地面前的運(yùn)動時間將增大

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同步練習(xí)冊答案