如圖所示，用長為l的絕緣細(xì)線拴一個質(zhì)量為m．帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點）后懸掛于O點，整個裝置處于水平向右的勻速電場E中．將小球拉至懸線呈水平的位置A后，由靜止開始將小球釋放，小球從A點開始向下擺動，當(dāng)懸線轉(zhuǎn)過與豎直方向成30°角到達(dá)位置C時，速度恰好為零．求：
（1）A．C兩點的電勢差UAC；
（2）電場強度E大小；
（3）小球到達(dá)最低點B時，懸線對小球的拉力T．
（1）以小球為研究對象，受重力、拉力和電場力，小球從A到C的過程中，由動能定理得：
mgLcos30+qUAC=0-0
解得：UAC=-
3
mgL
2q

（2）有幾何關(guān)系可知，AC 沿電場方向的距離d=Lsin30°+L…①
由勻強電場場強E=
UCA
d
…②
又因為UAC=-UCA…③
聯(lián)立①②③解之得：E=
mg
3
q
…④
（3）以小球從A到B為研究過程，設(shè)小球在B點的速度為v，拉力為T．
由動能定理得：mgL-EqL=
1
2
mv2…⑤
小球在B點由牛頓第二定律得：T-mg=
mv2
L
…⑥
聯(lián)立④⑤⑥解得：T=（3-
2
3
3
）mg
答：1）A．C兩點的電勢差UAC為-
3
mgL
2q

（2）電場強度E大小
mg
3
q
；
（3）小球到達(dá)最低點B時，懸線對小球的拉力為（3-
2
3
3
）mg．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在厚鉛板A表面中心放置一很小的放射源，可向各個方向放射出速率為v0的α粒子（質(zhì)量為m、電荷量為q），在金屬網(wǎng)B與A板間加有豎直向上的勻強電場，場強為E，A與B間距為d，B網(wǎng)上方有一很大的熒光屏M，M與B間距為L.當(dāng)有α粒子打在熒光屏上時就能使熒光屏產(chǎn)生一閃光點，整個裝置放在真空中，不計重力的影響.試分析：

（1）打在熒光屏上的α粒子具有的動能有多大？
（2）熒光屏上閃光點的范圍有多大？
（3）在實際應(yīng)用中，往往是放射源射出的α粒子的速率未知.請設(shè)計一個方案，用本裝置來測定α粒子的速率.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

絕緣的水平面PQ左側(cè)有水平向右的勻強電場，場強為E=100N/C，設(shè)PQ處電勢為零．物塊質(zhì)量m=0.5kg，帶正電，電量為q=2×10-2C，從電場中的A點由靜止釋放，如圖所示，運動到B點停止．已知水平面與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，電場外運動的PB間距離為S=4cm．（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）物塊到達(dá)P點時的速度多大．
（2）AP兩點間的距離．
（3）電場中A點的電勢是多大．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán)，其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L．勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心O，下端連接一個質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點的小環(huán)，小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣，整個裝置處在水平向右的勻強電場中．將小環(huán)從A點由靜止釋放，小環(huán)運動到B點時速度恰好為0．已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的彈力大小相等，則（　�。�
A．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大
B．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，小環(huán)的電勢能一直增大
C．電場強度的大小E=
mg
q
D．小環(huán)在A點時受到大環(huán)對它的彈力大小F=mg+
1
2
kL

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間中有一靜電場，在x軸上場強E隨位置x的變化規(guī)律為E（x）=-kx，其中k為大于0的常數(shù)，單位為V/m2，x的單位為m．有一帶正電的試探電荷在x=0.4m處由靜止釋放．若不考慮其它力的作用．則試探電荷（　�。�
A．釋放后將一直沿x軸正方向運動
B．釋放后將一直沿x軸負(fù)方向運動
C．在x=0.4m處的電勢能最大
D．在x=0.4m處的加速度最小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖甲所示，A、B是某電場中一條電場線上的兩點．一個帶負(fù)電的點電荷僅受電場力作用，從A點沿電場線運動到B點．在此過程中，該點電荷的速度υ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．則下列說法中正確的是（　�。�
A．A點的電場強度比B點的小
B．A、B兩點的電場強度相等
C．A點的電勢比B點的電勢高
D．A點的電勢比B點的電勢低

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，勻強電場的場強E=4.0×104N/C，沿電場線方向有A、B兩點，A、B兩點間的距離x=20cm．將正電荷量q=+2.0×10-8C的點電荷從A點移至B點．求：
（1）電荷所受電場力F的大��；
（2）電荷從A點移至B點的過程中，電場力所做的功W．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，整個空間充滿沿水平向右方向的勻強電場，電場中有一固定點O，用一根長度為L=0.40m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球掛在O點，小球靜止在B點時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°．現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求：（sinθ=0.6，cosθ=0.8，tanθ=0.75，g=10m/s2）
（1）電場力的大��？
（2）小球運動通過最低點C時的速度大�。�
（3）小球通過最低點C時細(xì)線對小球的拉力大�。�
（4）若要使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，則須使小球有初速度，若在A處給小球一豎直向下的速度v0，其值至少應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在方向水平向右的勻強電場中，一不可伸長的絕緣細(xì)線的一端連著一個帶電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的小球，另一端固定于O點．把小球拉起至細(xì)線與場強平行，然后無初速釋放．已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ，θ=37°．求：
（1）電場強度E的大��；
（2）小球經(jīng)過最低點時繩子的拉力大��；
（3）小球經(jīng)過最低點時小球的加速度．

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