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    5．如图所示，将一质量为m、电荷量为+q小球固定在绝缘杆的一端，杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动．杆长为L，杆的质量忽略不计．杆和小球置于一水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时，绝缘杆偏离竖直方向的角度为θ．已知重力加速度为g．
    （1）求小球所带电的电性．
    （2）求电场强度的大小．
    （3）将杆拉至水平位置OB，在此处将小球自由释放．求杆运动到竖直位置OC时小球的速度大小以及杆对小球的拉力大小．

    分析 根据共点力平衡求出电场力的方向，在由电场强度方向判断电性，从而得出电场强度的大小．
    根据动能定理求出小球运动到最低点的速度，结合牛顿第二定律求出杆对小球的拉力大小．

    解答 解：（1）根据共点力平衡知电场力的方向水平向右，且电场方向也水平向右，故小球带正电     
    对小球，水平方向  T sinθ=Eq           
    坚直方向 Tcosθ=mg
    解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$
    （2）由动能定理有  mgL+EqL=$\frac{1}{2}$mv2，
    v=$\sqrt{2gL（1+tanθ）}$
    （3）在C处，由牛顿第二定律有：F-mg=m$\frac{v^2}{L}$
    解得：F=mg（3+2tanθ）    
    答：（1）小球所带正电．
    （2）电场强度的大小$\frac{mgtanθ}{q}$．
    （3）杆运动到竖直位置OC时小球的速度大小以及杆对小球的拉力大小mg（3+2tanθ）．

    点评 本题考查了共点力平衡、牛顿第二定律和动能定理的综合，知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．

    练习册系列答案
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    （1）小球B的初速度大小；
    （2）在相遇处，两小球速度的大小．

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    C．第1s内和第3s内的运动方向相反
    D．0～2s内和0～4s内的平均速度大小相等

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    C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点
    D．图④中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点

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    C．$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$+$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$D．$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}}{2{q}^{2}{B}^{2}}$

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