【题目】一端弯曲的光滑绝缘杆ABD固定在竖直平面上，如图所示，AB段水平，BD段是半径为R的半圆弧，有电荷量为Q（Q＞0）的点电荷固定在圆心O点．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电小环套在光滑绝缘杆上，在水平外力作用下从C点由静此开始运动，到B点时撤去外力，小环继续运动，发现刚好能到绝缘杆的最高点D．已知CB间距为
．（提示：根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为Q的点电荷，则距离点电荷为r的某点的电势为
，其中k为静电力常量，设无穷远处电势为零．）
（1）求小环从C运动到B过程中，水平外力做的功；
（2）若水平外力为恒力，要使小环能运动到D点，求水平外力的最小值F0；
（3）若水平外力为恒力，大小为F（F大于（2）问中的F0），求小环运动到D点时，绝缘杆对环的弹力大小和方向．
【答案】（1）
（2）
（3）见解析过程。
【解析】
试题分析：（1）小球从C运动到B，带电小环要克服电场力做功，克服电场做的功W电等于电势能的增加，
则
，
所以
，
小球从C运动到B，设到B得速度为VB，水平外力做的功为W，
则 
小球从B到D过程中，带电小环在等势面上运动电场力不做功，设到D点的速度为vD
则
又刚好到D点，则D点速度为vD=0，
所以，
（2）小球要能运动到D点，则vD≥0
由C运动到D点，
由此可以解得
所以水平外力的最小值为．
（3）由C运动到D点，设D点速度为vD，
小环运动到D点时，设绝缘杆对小环的弹力大小为FN，方向指向圆心，
由此可得
讨论：（a）若
，则弹力大小为
，方向指向圆心．
（b）若
，则弹力为零．
（c）若
，则弹力大小为
，方向背向圆心．
心算口算巧算一课一练系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】关于磁场的下列说法正确的是( )
A. 磁场和电场一样，是同一种物质
B. 磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用
C. 磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三定律
D. 电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的
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【题目】如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m、电荷量为
的带电粒子（不计重力），以初速度
由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的
处返回，则下列措施中不能满足要求的是（ ）
A. 使M、N间电压加倍
B. 使初速度减为原来的一半
C. 带电粒子的质量减半
D. 带电粒子的电荷量加倍
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【题目】如图所示两个点电荷，电荷量分别为
、
，MN是两个点电荷连线的中垂线，P是中垂线上的一点，下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧
A. 、都是正电荷，且<
B. 是正电荷，是负电荷，且
C. 是负电荷，是正电荷，且
D. 、都是负电荷，且
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【题目】下列关于磁感线的叙述，正确的是( )
A．磁感线是真实存在的，细铁屑撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线
B．磁感线始于N极，终于S极
C．磁感线和电场线一样，不能相交
D．沿磁感线方向磁场减弱
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【题目】关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是( )
A．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大
B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零
C．某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零
D．加速度很大时，运动物体的速度一定很大
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【题目】在国际单位制中，力学的三个基本单位是（ ）
A. kg、m、m/ s2 B. kg、m /s、N
C. kg、m、s D. kg、m /s2、N
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【题目】如图所示，匀强电场中，A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，电场强度方向平行于纸面，现有一电子，在电场力作用下，由A至C动能减少W，而质子在电场力作用下，由A至B动能增加W，则该匀强电场E的大小和方向的判断正确的是
A. 
，方向垂直BC并由A指向BC
B. 
，方向垂直BC并由A指向BC
C. ，方向垂直AC并由B指向AC
D. ，方向垂直AB并由C指向AB
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