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    （14分）两个带电量均为+q小球，质量均为m，固定在轻质绝缘直角框架OAB（框架的直角边长均为L）的两个端点A、B上，另一端点用光滑铰链固定在O点，整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。
    （1）若施加竖直向上的匀强电场E1，使框架OA边水平、OB边竖直并保持静止状态，则电场强度E1多大？
    （2）若改变匀强电场的大小和方向（电场仍与框架面平行），为使框架的OA边水平、OB边竖直（B在O的正下方），则所需施加的匀强电场的场强E2至少多大？方向如何？
    （3）若框架处在匀强电场E1中OA边水平、OB边竖直并保持静止状态时，对小球B施加一水平向右的恒力F，则小球B在何处时速度最大？最大值是多少？
    （1）
    （2）
    （3）框架力矩为零的时候小球B的速度最大，为
    （1）根据有固定转动轴物体的平衡条件，有
                                                         （2分）
    得                                                               （2分）
    （2）设匀强电场E2的方向与竖直方向夹角为θ，则有
                                （2分）
    即 当时，   （2分）
    （3）框架力矩为零的时候小球B的速度最大，即当OB边右侧水平时B速度最大（2分）
    由动能定理可知                      （2分）
    B球的最大速度为                       （2分）
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力和电场力作用.若重力做功-3 J，电场力做功1 J，则小球的
    A．重力势能增加3 JB．电势能增加1 J
    C．动能减少3 JD．机械能增加1 J

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出） 如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是（　  ）
    A．这两点电荷一定是等量异种电荷
    B．这两点电荷一定等量同种电荷
    C．D、C两点的电势一定相等
    D．C点的电场强度比D点的电场强度大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点，C、D两点将线段AB三等分，现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在从C向D运动过程中的速度大小v与时间t的关系图可能是（   ）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=5×10-4C的负点电荷，将质量为m=3g，电量q=2×10-10C的带电小球放在圆周上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时，外力需做多少功？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一个单摆的摆球质量为m，摆球带有电量为q的负电荷，在没有电场时，单摆作简谐运动，周期为T，若在摆动过程中，突然在单摆周围加一个场强大小为mg/q，方向竖直向下的匀强电场，则摆球的运动可能变为
    A．静止不动
    B．匀速直线运动
    C．圆周运动
    D．周期小于T的简谐振动
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定：
    A．Ua>Ub>UcB．Ua—Ub＝Ub—Uc
    C．Ea>Eb>EcD．Ea=Eb=Ec

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，光滑绝缘、相互垂直的固定挡板PO、OQ竖直放置于匀强电场E中，场强方向水平向左且垂直于挡板PO.图中A、B两球(可视为质点)质量相同且带同种正电荷.当A球受竖直向下推力F作用时，A、B两球均紧靠挡板处于静止状态，这时两球之间的距离为L.若使小球A在推力F作用下沿挡板PO向O点移动一小段距离后，小球A与B重新处于静止状态.在此过程中(    )
    A．A球对B球作用的静电力减小
    B．A球对B球作用的静电力增大
    C．墙壁PO对A球的弹力不变
    D．两球之间的距离减小则F增大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    质量为0.1g的带电小球，用长为L的丝线挂在平行板电容器两金属板之间，电源电动势为40V，两板间距为10cm，两板竖直放置．小球向左摆动 30°角到A点处于平衡状态．若用丝线将小球拉至C点静止，偏角60°然后释放，求小球摆动到竖直位置O时，悬线张力是多大?(g取10m/)

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