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如图所示,在纸面内有一匀强电场,带正电小球在与竖直线AB夹角为θ的力F作用下,由A匀速运动至B,已知AB间距离为d,小球的质量为m,带电量为q,则下列结论正确的是(  )
分析:分析小球的受力情况,小球受到电场力、重力和外力F,小球做匀速运动,则三力的合力为零,已知重力的大小和方向和F的方向,作出受力分析图,根据几何关系,可知当电场力Eq垂直于F时,电场力取最小值,此时场强最小.
解答:解:带正电小球受到重力、电场力和F三个力作用下做匀速直线运动,则这三个力的合力必为零,电场力和F的合力与重力mg等值反向.如图所示:
电场力和F的合力一定竖直向上,则根据几何关系可知,当电场力与F垂直时,电场力最小,此时电场力Eq=mgsinθ,
E=
mgsinθ
q

故选:C.
点评:本题主要考查三个共点力的合力为零时,已知一个力的大小和方向和另一个力的方向,求其余一个力的最小值,此时应作图根据几何关系找最小值的状态对应的条件.
练习册系列答案
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如图所示,在纸面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,纸面上有a、b两点,a点在两导线的中间,与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为r,现测得a点的磁感应强度为B,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为
1
2
B
1
2
B
,方向
垂直纸面向里
垂直纸面向里

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(1)要使粒子能垂直DE返回到P点,从P点射出时的速度v0为多大?
(2)满足(1)问的粒子第一次从P点射入外部磁场到再次返回到P点仍射入外部磁场的最短时间为多少?

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