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    如图所示，用长为l的绝缘细线拴一个质量为m．带电量为+q的小球（可视为质点）后悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀速电场E中．将小球拉至悬线呈水平的位置A后，由静止开始将小球释放，小球从A点开始向下摆动，当悬线转过与竖直方向成30°角到达位置C时，速度恰好为零．求：
    （1）A．C两点的电势差UAC；
    （2）电场强度E大小；
    （3）小球到达最低点B时，悬线对小球的拉力T．
    （1）以小球为研究对象，受重力、拉力和电场力，小球从A到C的过程中，由动能定理得：
    mgLcos30+qUAC=0-0
    解得：UAC=-
    		3
    mgL
    2q

    （2）有几何关系可知，AC 沿电场方向的距离d=Lsin30°+L…①
    由匀强电场场强E=
    UCA
    d
    …②
    又因为UAC=-UCA…③
    联立①②③解之得：E=
    mg
    		3
    q
    …④
    （3）以小球从A到B为研究过程，设小球在B点的速度为v，拉力为T．
    由动能定理得：mgL-EqL=
    1
    2
    mv2    …⑤
    小球在B点由牛顿第二定律得：T-mg=
    mv2
    L
    …⑥
    联立④⑤⑥解得：T=（3-
    2
    3
    		3
    ）mg
    答：1）A．C两点的电势差UAC为-
    		3
    mgL
    2q

    （2）电场强度E大小
    mg
    		3
    q
    ；
    （3）小球到达最低点B时，悬线对小球的拉力为（3-
    2
    3
    		3
    ）mg．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源，可向各个方向放射出速率为v0的α粒子（质量为m、电荷量为q），在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场，场强为E，A与B间距为d，B网上方有一很大的荧光屏M，M与B间距为L.当有α粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点，整个装置放在真空中，不计重力的影响.试分析：

    （1）打在荧光屏上的α粒子具有的动能有多大？
    （2）荧光屏上闪光点的范围有多大？
    （3）在实际应用中，往往是放射源射出的α粒子的速率未知.请设计一个方案，用本装置来测定α粒子的速率.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    绝缘的水平面PQ左侧有水平向右的匀强电场，场强为E=100N/C，设PQ处电势为零．物块质量m=0.5kg，带正电，电量为q=2×10-2C，从电场中的A点由静止释放，如图所示，运动到B点停止．已知水平面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2，电场外运动的PB间距离为S=4cm．（重力加速度g=10m/s2）求：
    （1）物块到达P点时的速度多大．
    （2）AP两点间的距离．
    （3）电场中A点的电势是多大．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L．劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O，下端连接一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中．将小环从A点由静止释放，小环运动到B点时速度恰好为0．已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等，则（　　）
    A．小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大
    B．小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直增大
    C．电场强度的大小E=
    mg
    q
    D．小环在A点时受到大环对它的弹力大小F=mg+
    1
    2
    kL

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，空间中有一静电场，在x轴上场强E随位置x的变化规律为E（x）=-kx，其中k为大于0的常数，单位为V/m2，x的单位为m．有一带正电的试探电荷在x=0.4m处由静止释放．若不考虑其它力的作用．则试探电荷（　　）
    A．释放后将一直沿x轴正方向运动
    B．释放后将一直沿x轴负方向运动
    C．在x=0.4m处的电势能最大
    D．在x=0.4m处的加速度最小

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点．一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点．在此过程中，该点电荷的速度υ随时间t变化的规律如图乙所示．则下列说法中正确的是（　　）
    A．A点的电场强度比B点的小
    B．A、B两点的电场强度相等
    C．A点的电势比B点的电势高
    D．A点的电势比B点的电势低

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，匀强电场的场强E=4.0×104N/C，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离x=20cm．将正电荷量q=+2.0×10-8C的点电荷从A点移至B点．求：
    （1）电荷所受电场力F的大小；
    （2）电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，整个空间充满沿水平向右方向的匀强电场，电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求：（sinθ=0.6，cosθ=0.8，tanθ=0.75，g=10m/s2）
    （1）电场力的大小？
    （2）小球运动通过最低点C时的速度大小？
    （3）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小？
    （4）若要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则须使小球有初速度，若在A处给小球一竖直向下的速度v0，其值至少应为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个带电量为q、质量为m的带正电的小球，另一端固定于O点．把小球拉起至细线与场强平行，然后无初速释放．已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，θ=37°．求：
    （1）电场强度E的大小；
    （2）小球经过最低点时绳子的拉力大小；
    （3）小球经过最低点时小球的加速度．

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