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    如图所示，在地面上方有一个匀强电场，在该电场中取一点O作圆心，以R=l0cm为半径，在竖直平面内作一个圆，圆平面平行于匀强电场的电场线．在O点固定一个电量为Q=-5×10-4C的点电荷（其对匀强电场的影响可忽略不计）；当把一个质量m=3g、电量为q=+2×10-10C的带电小球放在圆周的a点时（O、a连线水平），它恰能静止不动．由此可知，匀强电场的电场线跟Oa线的
    夹角α=______；若再施加一个力F，将带电小球从a点缓慢移动到圆周上的最高点b，则力F需做功______J．
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    带电小球放在圆周的a点时受力情况如图，由平衡条件得知：重力与库仑力的合力与电场力qE等值反向，则有
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       tanα=
    mg
    F库

    而F库=k
    Qq
    R2
    =9×109×
    5×10-4×2×10-10
    0．12
    N=0.09N
      mg=3×10-3×10N=0.03N
    解得，tanα=
    1
    3
    ，则得α=arctan
    1
    3
    ，qEsinα=mg，qEcosα=F库
    小球带负电，电场力与电场强度方向相反，则匀强电场的电场线跟Oa线的夹角α=arctan
    1
    3
    ．
    将带电小球从a点缓慢移动到圆周上的最高点b，库仑力不做功，根据动能定理得
      W-mgR+qERsinα+qERcosα=0
    代入解得，外力F做功W=9×10-3J
    故答案为：arctan
    1
    3
    ，9×10-3J．
    练习册系列答案
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    精英家教网如图所示，在地面上方的A点以Ek1=4.0J的初动能水平抛出一小球，小球刚要落地时的动能Ek2=13.0J，落地点在B点．不计空气阻力，则A、B两点的连线与水平面间的夹角为（　　）

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    精英家教网如图所示，在地面上方有一个匀强电场，在该电场中取一点O作圆心，以R=l0cm为半径，在竖直平面内作一个圆，圆平面平行于匀强电场的电场线．在O点固定一个电量为Q=-5×10-4C的点电荷（其对匀强电场的影响可忽略不计）；当把一个质量m=3g、电量为q=+2×10-10C的带电小球放在圆周的a点时（O、a连线水平），它恰能静止不动．由此可知，匀强电场的电场线跟Oa线的
    夹角α=
     
    ；若再施加一个力F，将带电小球从a点缓慢移动到圆周上的最高点b，则力F需做功
     
    J．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动．AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径．已知重力加速度为g，电场强度E=
    mg
    q
    ．下列说法正确的是（　　）
    A、若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为
    		gL
    B、若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大
    C、若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动
    D、若将小球在A点以大小为
    		gL
    的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在地面上方的A点以Ek1=4.0J的初动能水平抛出一小球，小球刚要落地时的动能Ek2=13.0J，落地点在B点．不计空气阻力，则A、B两点的连线与水平面间的夹角为   (     )

    A．30°     B．37°     C．45°     D．60°

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