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1.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则(  )
A.小球经过a点时,电势能最小B.小球经过a点时,线中的张力最小
C.小球经过b点时,机械能最小D.小球经过b点时,电势能最小

分析 分析小球所受重力与电场力的大小关系:当重力大于电场力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最小,到达最低点b时,小球的速度最大;当重力等于于电场力时,小球做匀速圆周运动.当重力小于电场力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最大,到达最低点b时,小球的速度最小;根据电场力做功判断电势能的高低.根据除重力以外其它力做功判断机械能的大小.

解答 解:A、从a到b,电势能增加,所以a点电势能最小.故A正确.
B、当电场力大于重力,小球运动到a点时,速度最大,根据牛顿第二定律知,拉力最大.故B错误.
C、从a到b,除重力以外,电场力做负功,机械能减小,所以b点机械能最小.故C正确.
D、小球从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,电势能增加.所以小球过b点时,电势能最大.故D错误.
故选:AC.

点评 解决本题的关键要讨论重力和电场力的大小关系,从而确定在竖直平面内圆周运动的等效最高点和最低点.以及知道电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.知道除重力以外其它力做的功等于机械能的增量.

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12.如图所示,用绝缘细线栓一个带负电的小球,带电量大小为q,让它在竖直向下的匀强电场中(场强为E)绕O点做竖直平面内的匀速圆周运动,a、b两点分别是最高点和最低点,不计空气阻力,则下列说法中正确的是(  )
A.小球在运动中机械能守恒B.小球经过a点时,机械能最大
C.小球质量为$\frac{Eq}{g}$D.小球经过a点时,电势能最大

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(1)求B所受静摩擦力的大小;
(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动.A从M到N的过程中,B的电势能增加了△Ep=0.06J.已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率.

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16.如图所示,空间中存在着竖直向上的匀强电场,现有一带负电的粒子,电荷量为q,质量为m,从M点以初速度v0水平飞入电场,最后打到倾角为θ的挡板上的某点N,不计粒子重力,求:
(1)粒子打到挡板上时竖直速度的大小;
(2)M、N两点电势差的绝对值.

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6.一根绝缘细绳上端固定在天花板上,下端挂一个质量为m,带电量为-q的带电小球,小球所处的空间中存在水平方向的匀强电场,如图所示,小球静止时,细线与竖直方向的夹角为θ,已知当地的重力加速度为g,通过受力分析,求:
(1)该电场中电场强度的方向 
(2)绳子上的拉力F 
(3)该电场场强的大小.

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13.如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为-4×10-7C的负点电荷从A点运动到B点,电场力做功为3.2×10-6J,AB间距离4m,与水平方向夹角为600;求:
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A.小球到最低点时速度最大
B.小球从开始至最低点过程中动能一直增大
C.小球对杆的最大拉力大小为$\frac{8\sqrt{3}}{3}$mg
D.小球可绕O点做完整的圆周运动

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