2．如圖所示，空間存在一放向豎直向下、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸于O點(diǎn)，現(xiàn)將小球向左拉至細(xì)線呈水平張緊狀態(tài)并由靜止釋放，小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．求：
（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）在最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)?xì)線的拉力．

分析 （1）根據(jù)動(dòng)能定理求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）由向心力公式求得在最低點(diǎn)時(shí)小球?qū)?xì)線的拉力

解答 解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理有：
$（qE+mg）L=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$
解得：$v=\sqrt{\frac{2（qE+mg）L}{m}}$…①
（2）在最低點(diǎn)，對(duì)小球運(yùn)用牛頓第二定律得：
$T-mg-qE=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{L}$…②
聯(lián)立①②得：T=3（mg+qE）
答：（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小$\sqrt{\frac{2（qE+mg）L}{m}}$；
（2）在最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)?xì)線的拉力為3（mg+Eq）

點(diǎn)評(píng) 明確小球的運(yùn)動(dòng)情況及運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律是解題的關(guān)鍵，靈活用于動(dòng)能定理和牛頓第二定律求解．

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：選擇題

11．如圖所示，三塊相同木板A、B重均為100N，A、B間以及B與地面之間的動(dòng)摩擦系數(shù)均為0.2，現(xiàn)將它們疊放在水平地面上，板A用水平繩子系在左側(cè)墻上，若要將板B抽出，需要的水平力F至少為（　�。�
A．20NB．40NC．60ND．80N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

13．如圖所示，電阻不計(jì)的兩光滑金屬導(dǎo)軌，間距d=2m，Ⅰ區(qū)為一段弧形、Ⅱ區(qū)為放在桌面上的水平部分、Ⅲ區(qū)為傾斜部分，各交接處均平滑連接，儀Ⅱ、Ⅲ區(qū)存在方向垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且B1=B2=0.2T．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.02kg、電阻r=1Ω的金屬桿ab，在導(dǎo)軌上距桌面h=0.8m的高度處由靜止釋放，離Ⅱ區(qū)后通過(guò)一特 殊轉(zhuǎn)向裝置 （圖上未標(biāo)出），隨即進(jìn)入Ⅲ區(qū)后恰能勻速下滑，不計(jì)各交接處的能所損失，電阻R=3Ω，傾角θ=37°，g=10m/s2 （sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電阻R兩端電壓大��；
（2）經(jīng)過(guò)II區(qū)過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量；
（3）Ⅱ區(qū)的磁場(chǎng)寬度x．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

10．一個(gè)豎直放置的半徑為R的光滑絕緣環(huán)，置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E．有一質(zhì)量為m，電量為+q的空心小球套在環(huán)上，如圖所示．當(dāng)小球下滑到最低點(diǎn)C時(shí)，小球的速度大小是2$\sqrt{gR}$．當(dāng)小球由靜止開(kāi)始從環(huán)的頂端A下滑圓弧到達(dá)B位置時(shí)，小球的機(jī)械能變化量為EqR．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．如圖所示，光滑絕緣的水平桌面處在范圍足夠大、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桌面上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，球1和球2的質(zhì)量均為m，兩者電荷量分別為+q1和+q2，兩球之間連有長(zhǎng)為l的不可伸長(zhǎng)絕緣絲線．現(xiàn)將兩球拉至使絲線伸直并與電場(chǎng)方向平行，然后同時(shí)將兩球由靜止釋放．若q1＞q2，靜電常數(shù)為k，不考慮兩球?qū)驈?qiáng)電場(chǎng)的影響，則釋放后絲線中的張力T為（　　）
A．T=$\frac{（{q}_{1}-{q}_{2}）E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$B．T=（q1-q2）E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$
C．T=$\frac{（{q}_{1}+{q}_{2}）E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$D．T=（q1+q2）E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方向與水平方向成θ角，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)靜止時(shí)，細(xì)線恰被拉成水平方向，重力加速為g．求：
（1）小球的電性及勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大��；
（2）細(xì)線所受到的拉力大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

14．如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場(chǎng)方向與面ABCD垂直．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．帶電粒子沿對(duì)角線AC'與沿路徑A→B→C'，從A點(diǎn)到C'點(diǎn)電場(chǎng)力做功相同
B．帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D'移到D'點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
C．帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→C移到C點(diǎn)，電勢(shì)能減小
D．A、D'兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAD'與C、B'兩點(diǎn)間電勢(shì)差UCB'相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖所示，在地面上方的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q 的小球，系在一根長(zhǎng)為 L 的絕緣細(xì)線一端，可以在豎直平面內(nèi)繞 O 點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)．AB 為圓周的水平直徑，CD 為豎直直徑．已知重力加速度為 g，電場(chǎng)強(qiáng)度E=$\frac{mg}{q}$．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．若小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)的最小速度v$≥\sqrt{\sqrt{2}gL}$
B．若小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大
C．若小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在 A、B 兩點(diǎn)所受繩的拉力大小相差 6mg
D．若在 A 點(diǎn)給小球以大小為$\sqrt{2gL}$、方向豎直向上的初速度，它將能夠到達(dá)B點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

12．如圖甲所示，質(zhì)量為m=0.5kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長(zhǎng)的斜面上，t=0時(shí)刻對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s時(shí)撤去該拉力．整個(gè)過(guò)程物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的部分圖象如圖乙所示．不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
（2）拉力F的大小
（3）物體沿斜面向上滑行的最大距離s．

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