【題目】如圖所示，一條長為L的細(xì)線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m，電荷量為q的小球，將它置于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，使細(xì)線豎直拉直時將小球從A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開豎直位置偏角α＝60°時，小球速度為0。

（1）求小球帶電性質(zhì)和電場強(qiáng)度E；

（2）若小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動，求小球在A點(diǎn)應(yīng)有的初速度vA的大小(可含根式)。

【答案】（1）。（2）。

【解析】

(1)對小球受力分析如圖所示：

可知，小球所受電場力方向水平向右，場強(qiáng)也水平向右，則小球帶正電荷。

由題意可知，細(xì)線離開豎直位置偏角的角平分線的位置，即為小球平衡位置，以小球?yàn)檠芯繉ο�，分析受力，作出受力示意圖如圖。根據(jù)平衡條件得：qE＝mgtan，則：

(2)小球除拉力外，還受到電場力與重力作用，由于其兩個不變，因此可等效成新的重力，如圖所示：

所以要小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動，則小球必須能以最小速度通過新的重力對應(yīng)的最高點(diǎn)。根據(jù)牛頓第二定律：

從而A點(diǎn)到新的重力對應(yīng)的最高點(diǎn)C，根據(jù)動能定理得：

﹣mgL（1+cos30°）﹣qELsin30°＝mvC2﹣mvA2

聯(lián)立以上解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖。用電流傳感器顯示出在t＝1×10－3 s時斷開開關(guān)前后一段時間內(nèi)各時刻通過線圈L的電流如圖乙。已知電源電動勢E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì)，燈泡R1的阻值為6 Ω，電阻R的阻值為2 Ω。

（1）線圈的直流電阻RL＝________Ω。

（2）開關(guān)斷開時，該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是______________，開關(guān)斷開瞬間線圈產(chǎn)生的自感電動勢是________________ V。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為1.0kg的木板A和半徑為0.2m的光滑圓弧槽B靜置在光滑水平面上，A和B接觸但不粘連，B左端與A相切。現(xiàn)有一質(zhì)量為2.0kg的小滑塊C以5m/s的水平初速度從左端滑上A，C離開A時，A的速度大小為1.0m/s。已知A、C間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（　�。�

A.木板A的長度為0.85m

B.滑塊C能夠離開B且離開B后做豎直上拋運(yùn)動

C.整個過程中A、B、C組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒

D.B的最大速度為5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤盤面上，離軸心r=20cm處放置一小物塊A，其質(zhì)量為m=2kg，A與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍（k=0．5），試求：

（1）當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω=2rad/s時，物塊與圓盤間的摩擦力大小多大？方向如何？

（2）欲使A與盤面間不發(fā)生相對滑動，則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度多大？（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子，從帶電平行金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度v0先后垂直電場進(jìn)入，并分別落在正極板的A、B、C三處，O點(diǎn)是下極板的左端點(diǎn)，且OC=2OA,AC=2BC,如圖所示，則下列說法正確的是( )

A. 三個粒子在電場中運(yùn)動的時間之比tA:tB:tC=2:3:4

B. 三個粒子在電場中運(yùn)動的加速度之比aA:aB:aC=1:3:4

C. 三個粒子在電場中運(yùn)動時動能的變化量之比EkA:EkB:EkC=36:16:9

D. 帶正、負(fù)電荷的兩個粒子的電荷量之比為7:20

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一艘輪船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為v1＝3 m/s，行駛中，輪船發(fā)動機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同。某時刻發(fā)動機(jī)突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化。求：

(1)發(fā)動機(jī)未熄火時，輪船相對于靜水行駛的速度大��；

(2)發(fā)動機(jī)熄火后，輪船相對于河岸速度的最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】投飛鏢是深受人們喜愛的一種娛樂活動。某運(yùn)動員將一枚飛鏢從高于靶心的位置水平投向豎直懸掛的靶盤，結(jié)果飛鏢打在靶心的正下方，如圖3所示。假設(shè)飛鏢運(yùn)動過程中所受空氣阻力不計(jì)，在其他條件不變的情況下，為使飛鏢命中靶心，該運(yùn)動員在下次投擲時應(yīng)該采取的正確方法是

A. 適當(dāng)增大飛鏢投出時的初速度

B. 適當(dāng)減小飛鏢投出時的高度

C. 到離靶盤稍遠(yuǎn)些的地方投飛鏢

D. 換用質(zhì)量稍大些的飛鏢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說法正確的是

A. 實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電

B. 實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小

C. 實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大

D. 實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一電場的電場線分布如圖所示，電場中有A、B、C三點(diǎn)，且AB=BC，則下列關(guān)系中正確的是( )

A. 電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA=EC>EB

B. 電勢

C. 將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場力先做負(fù)功再做正功

D. 將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電勢能先增大再減小

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