一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端系著質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球,整個(gè)裝置處于足夠大的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜止于A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線與堅(jiān)直方向成45°角,如圖所示,現(xiàn)將小球沿圓周移動(dòng)到O點(diǎn)的正止方B點(diǎn),然后由靜止釋放.

(1)求電場(chǎng)的大小和方向

(2)小球運(yùn)動(dòng)到與O等高的C點(diǎn)時(shí),求其速度的大小和方向.

(3)求小球回到A點(diǎn)時(shí)的細(xì)線所受的張力.

答案:
解析:

  解:(1)

  ∴(2分)

  方向向左(1分)

  (2)釋放后,小球沿BC直線勻加速到C點(diǎn)(2分)

  由動(dòng)能定理行:

  (1分)

  

  方向沿BC延長(zhǎng)線(1分)

  (3)在C點(diǎn),由于繩的拉力作用

  Vx減為零(2分)

  從C到A,由動(dòng)能定理得:

  (2分)

  

  在A點(diǎn)

  (2分)

  (1分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端系著質(zhì)量為m,帶電量為-q的小球,整個(gè)裝置處于足夠大的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,靜止于A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線與豎直方向成45°角,如圖所示,現(xiàn)將小球沿圓周移動(dòng)到O點(diǎn)的正止方B點(diǎn),然后由靜止釋放.
(1)求電場(chǎng)的大小和方向
(2)小球運(yùn)動(dòng)到與O等高的C點(diǎn)時(shí),求其速度的大小和方向.
(3)求小球回到A點(diǎn)時(shí)的細(xì)線所受的張力.

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如圖所示,在豎直虛線MN的右側(cè)存在著電場(chǎng)強(qiáng)度為E1=3×102N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,在MN的左側(cè)存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2.在右側(cè)的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1中,一條長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.8m的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.3kg、電荷量q=2×10-2C的小球,O點(diǎn)到虛線MN的距離為x=1.2m.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,則小球能運(yùn)動(dòng)到圖中的位置P(P點(diǎn)在O點(diǎn)的正上方).(不計(jì)阻力,取g=10m/s2
(1)判斷小球的電性;(不需要說(shuō)明理由)
(2)求小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度大小vp
(3)若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)細(xì)線剛好斷裂,細(xì)線斷裂后小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),求小球運(yùn)動(dòng)到虛線MN處時(shí)速度大。
(4)在(3)的情況下,若小球運(yùn)動(dòng)經(jīng)過虛線MN后進(jìn)入左側(cè)的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2恰能做直線運(yùn)動(dòng),求勻強(qiáng)電場(chǎng)E2的大。

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(1)繩子對(duì)小球的拉力T=?;
(2)小球做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)速率v=?

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