如圖所示,在水平向右的勻強電場中,有一個帶電小球,用長為0.2m的絕緣細線懸掛在O點,當(dāng)小球靜止在C點時,細線與豎直方向夾角為60°.若小球恰能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,g=10m/s2,求:
(1)小球運動過程中的最小速度;
(2)小球運動到O點正下方B點時的速度.
(1)小球在C點受重力、電場力和拉力處于平衡,知電場力和重力的合力與拉力等值反向,知A點為圓周運動的等效最高點.
根據(jù)牛頓第二定律得:
mg
cos60°
=m
v12
r

解得最小速度為:v1=
gr
cos60°
=
10×0.2
1
2
m/s=2m/s

(2)對小球從A點到B點運用動能定理得:qErsin60°+mgr(1+cos60°)=
1
2
mv22-
1
2
mv12

因為tan60°=
qE
mg
,則qE=
3
mg

代入解得:v2=4m/s.
答:(1)小球運動過程中的最小速度2m/s
(2)小球運動到O點正下方B點時的速度4m/s
練習(xí)冊系列答案
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一電量q1=+1.0×10-8C的點電荷,放在A點時所受電場力大小是2.0×10-5N,將它從零電勢O點處移到電場中A點時,需克服電場力做功2.0×10-6J,選取無窮遠處為零電勢點,求:
(1)A點處的電場強度的大。
(2)電勢差UAO
(3)A點的電勢為多少?
(4)q1電荷在A點的電勢能為多少?

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下列說法中正確的是( 。
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B.磁場中某處的磁感應(yīng)強度的方向跟電流在該處受磁場力F的方向相同
C.根據(jù)公式U=Ed,在一條直的電場線上有A、B、C三點,若AB=2BC,則電勢差一定是UAB=2UBC
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所示,將長為L不帶電的金屬棒放在場強為E的勻強電場中,棒與等勢面的夾角為α,則棒兩端的電勢差最終為( 。
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A.d點電勢為4V
B.O點電勢為0V
C.小螞蟻在b點電勢能等于在d點電勢能
D.小螞蟻在b點電勢能小于在d點電勢能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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A.小球一定帶負電
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C.小球運動到M點時動能最小
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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