8．如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一個質(zhì)量為m 帶電小球用絕緣輕繩（不伸縮）懸于O點(diǎn)，平衡時小球位于A點(diǎn)，此時繩與豎直方向的夾角θ=53°，繩長為l，B、C、D到O點(diǎn)的距離均為l，BD水平，OC豎直．BO=CO=DO=l．
（1）小球帶何種電荷？如小球的電量為Q，則電場強(qiáng)度為多少？
（2）當(dāng)小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，小球做何種運(yùn)動？加速度為多少？（計算結(jié)果可帶根號，取sin53°=0.8）

分析 （1）根據(jù)小球所受電場力方向與場強(qiáng)方向間的關(guān)系判斷小球的電性；應(yīng)用平衡條件可以求出電場強(qiáng)度．
（2）根據(jù)小球的受力情況判斷小球的運(yùn)動性質(zhì)，應(yīng)用牛頓第二定律可以求出小球的加速度．

解答 解：（1）由圖示可知，小球受到的電場力水平向右，場強(qiáng)方向水平向左，則小球帶負(fù)電；
小球靜止在A點(diǎn)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：QE=mgtan53°，解得：E=$\frac{4mg}{5Q}$，方向：水平向左；
（2）小球由D點(diǎn)釋放，小球受重力與電場力作用，小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，
由牛頓第二定律得：$\frac{mg}{cos53°}$=ma，解得：a=$\frac{g}{cos53°}$=$\frac{5}{3}$g，方向斜向右下方，與豎直方向加53°角；
答：（1）小球帶負(fù)電荷，電場強(qiáng)度大小為：$\frac{4mg}{5Q}$，方向：水平向左；
（2）小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為：$\frac{5}{3}$g，方向斜向右下方，與豎直方向加53°角．

點(diǎn)評 本題考查了判斷小球的電性、求場強(qiáng)、判斷小球運(yùn)動性質(zhì)、求加速度等問題，分析清楚小球的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動過程、分析清楚小球受力情況是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用平衡條件與牛頓第二定律可以解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．下面各例子中，通過做功改變物體的內(nèi)能的是（　　）
A．太陽把地面曬熱
B．剎車時輪胎變熱
C．氣缸內(nèi)的氣體被壓縮，氣體溫度升高
D．用砂輪磨刀具時，刀具溫度升高

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

19．如圖a所示，勻強(qiáng)磁場垂直于xOy平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1按圖b所示規(guī)律變化（垂直于紙面向外為正）．t=0時，一比荷為$\frac{q}{m}$=1×105C/kg的帶正電粒子從原點(diǎn)沿y軸正方向射入，速度大小v=3×104m/s，不計粒子重力．
（1）求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑．
（2）求t=$\frac{π}{2}$×10-4s時帶電粒子的坐標(biāo)．
（3）保持b中磁場不變，再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強(qiáng)磁場B2，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T，在t=0時，粒子仍以原來的速度從原點(diǎn)射入，求粒子回到坐標(biāo)原點(diǎn)的時刻．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接可變電阻R，導(dǎo)軌所在空間存在垂直于軌道平面向上B=1T的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直于MN、PQ放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，桿最大速度vm與可變電阻R的關(guān)系如圖所示，已知軌距為L=1m，g=10m/s2，軌道足夠長且電阻不計．求：
（1）當(dāng)R=0時最大感應(yīng)電動勢E的大小和電流方向；
（2）金屬桿的阻值r和質(zhì)量m；
（3）若R=2Ω時，桿從靜止下滑2m達(dá)到最大速度，則此過程R產(chǎn)生熱量多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．電學(xué)中有些儀器經(jīng)常用到下述電子運(yùn)動的物理原理．如圖某一水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xoy，x=0和x=L=10cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場．場強(qiáng)E1=1.0×104V/m，x=L和x=3L的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E2=1.0×104V/m，一電子（為了計算簡單，比荷取為$\frac{e}{m}$=2×1011C/kg）從直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)的坐標(biāo)原點(diǎn)O以很小的速度沿xoy平面進(jìn)入勻強(qiáng)電場，計算時不計此速度．求：電子從O點(diǎn)進(jìn)入到離開x=3L處的電場所需的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，a、b、c、d為某勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，且ab∥cd、ab⊥bc，bc=cd=2ab=2L，電場線與四邊形所在平面平行．已知φa=16V，φb=20V，φd=4V．一個質(zhì)子經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc夾角為45°，一段時間后經(jīng)過c點(diǎn)，e為質(zhì)子的電量，不計質(zhì)子的重力，則（　�。�
A．c點(diǎn)電勢為12V
B．場強(qiáng)的方向由a指向c
C．質(zhì)子從b運(yùn)動到c電場力做功為12eV
D．質(zhì)子從b運(yùn)動到c所用的時間為$\frac{\sqrt{2}L}{{v}_{0}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖，長為L，傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電量為+q，質(zhì)量為m的小球，以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端時的速度仍為v0，則（　�。�
A．A點(diǎn)電勢比C點(diǎn)電勢低
B．小球在C點(diǎn)的電勢能小于在A點(diǎn)的電勢能
C．AC兩點(diǎn)的電勢差為$\frac{mgLsinθ}{q}$
D．若電場是勻強(qiáng)電場，則該場強(qiáng)的最小值是$\frac{mgsinθ}{q}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．一個質(zhì)量為m帶電量為q的小油滴以與水平向右的勻強(qiáng)電場成60°角的方向進(jìn)入電場，此后，小油滴沿著這個方向做直線運(yùn)動直到離開電場．重力加速度為g．
（1）問小油滴帶什么電？在勻強(qiáng)電場中做什么性質(zhì)的運(yùn)動？
（2）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．下列幾組物理量的單位，屬于國際單位制中基本單位的是（　�。�
A．牛頓、千克B．米、千克C．秒、伏特D．千克、庫侖

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