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精英家教网如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电 细线长为L,一端连着一个质量为m,带电量为q小球,另一端固定于O点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速由A点释放,已知细线转过60°角,小球到达B点时速度恰为零.求:
(1)A、B两点的电势差;
(2)电场强度E;
(3)小球到达B点时,细线的拉力.
分析:以小球为研究对象,受到重力、弹力和电场力,从A到B由动能定理求出两点的电势差;再利用匀强电场E=
U
d
求出场强;再以B点为研究对象,利用牛顿运动定律求细线的拉力.
解答:解:(1)以小球为研究对象,受到重力、弹力和电场力,从A到B由动能定理得:
mgLsin60°+qUab=0
解得:Uab=-
3
mgL
2q

(2)由匀强电场:E=
U
d
=
mgL
3
2q
Lsin300
=
mg
3
q

(3)由于到达B点时,速度为零,在B点受力分析,受到重力,向右的电场力和沿绳的拉力.
沿绳方向,据牛顿第二定律得:T=mgsin60°+Eqcos60°=mh
3
2
+mg
3
×
1
2
=
3
mg

答:(1)A、B两点的电势差-
3
mgL
2q
;(2)电场强度E为
mg
3
q
;(3)小球到达B点时,细线的拉力
3
mg
点评:本题的关键能灵活应用动能定理、匀强电场场强公式和圆周运动的牛顿第二定律列方程求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在方向水平向右、大小为E=6×103 N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面.一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量为m1=2×10-4 kg,带电量为q1=2×10-9 C,乙的质量为m2=1×10-4 kg,带电量为q2=-1×10-9 C.开始时细绳处于拉直状态.由静止释放两滑块,t=3s时细绳突然断裂,不计滑块间的库仑力,试求:
(1)细绳断裂前,两滑块的加速度;
(2)在整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值;
(3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?昆明模拟)如图所示,在方向水平的匀强电场中,一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉直至细线与电场方向平行,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.求小球经过最低点时细线对小球的拉力.

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精英家教网如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点,当小球静止在B点时,细线与竖直方向夹角θ=30°问:
(1)小球带电量多少?
(2)若将小球拉到A点使细线呈水平状态,当小球无初速释放后,从A到B过程,电场力对小球做功多少?
(3)小球过最低点C时,细线对小球拉力多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一长为L的不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电量为q小球,另一端固定于O点,小球恰能静止于电场中A点,OA连线与竖直向成θ角且θ=37°.现把小球拉起至细线成水平方向(如图中虚线OB所示),然后无初速释放.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)匀强电场电场强度的大小;
(2)细线到达竖直方向时细线对小球的拉力;
(3)小球经过A点时的速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在方向水平向左的匀速电场中有一倾角为60°、高为H的固定绝缘斜面体,现将一质量为m,带正电且电荷量为q的小物块(可视为质点)从斜面体顶端由静止释放,已知重力加速度为g,匀强电场的电场强度大小为E=
3
mg
q
,不计空气阻力(  )
A、小物块将沿斜面下滑
B、小物块将做曲线运动
C、小物块到达地面时的速度大小为2
2gH
D、若其他条件不变,只增大电场强度,小物块到达地面前的运动时间将增大

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