(10分)如圖所示,一條長為L的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端拴有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于場強(qiáng)大小為E的水平方向的勻強(qiáng)電場中,當(dāng)小球處在細(xì)線與豎直方向的夾角為α的A點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài),問:

(1)小球帶何種電荷?所帶電荷量為多少?
(2)在平衡位置以多大的速度vA釋出小球,才能使之在電場中作豎直平面內(nèi)的完整圓周運(yùn)動(dòng)?
(1)正電;;(2)

試題分析:(1)小球受重力mg、電場力Eq、線的拉力T作用,如圖可知小球受電場力與電場方向平行,故小球帶正電。             (1分)
Eq=mgtanα,所以:            ①(3分)

(2)簡化處理,將復(fù)合場(重力場和電場)等效為重力場,小球在等效重力場中所受重力為,由上圖有:,即
小球在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài),若小球在A點(diǎn)以速度VA開始繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),若能通過延長線上的B點(diǎn)(等效最高點(diǎn))就能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)根據(jù)向心力公式得:;為臨界條件,所以
又因僅重力、電場力對小球做功,由動(dòng)能定理得:
由以上二式解得:          ②(6分)
(其它解法也可以,各種表達(dá)自行酌情給分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(6分)用兩根長度均為L的絕緣細(xì)線各系一個(gè)小球,并懸掛于同一點(diǎn)。已知兩小球質(zhì)量均為m,當(dāng)它們帶上等量同種電荷時(shí),兩細(xì)線與豎直方向的夾角均為θ,如圖所示。若已知靜電力常量為k,重力加速度為g。求:

(1)小球所受拉力的大。
(2)小球所帶的電荷量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B兩物體疊放在一起,用手在B的下方托住,讓它們靜止靠在豎直墻邊,然后釋放.已知mA>mB,空氣阻力不計(jì),則在下落過程中物體B的受力個(gè)數(shù)為

A.1個(gè)         B.2個(gè)            C.3個(gè)             D.4個(gè)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)力的說法中正確的是
A.重力的方向與接觸面垂直
B.重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的
C.找不到施力物體的力是存在的
D.力可以同時(shí)使物體發(fā)生形變和改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如果你站在超市的斜面式自動(dòng)扶梯(無階梯,如圖所示)上隨扶梯勻速上行,則下列相關(guān)說法正確的是   (  )
A.速度越快,人受到的合力越大
B.電梯對人的摩擦力大小與人的重力沿扶梯表面向下的分力大小相等
C.電梯對人的支持力與人的重力大小相等
D.電梯對人作用力的合力方向豎直向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,重為mg的水桶懸掛在門楣上,細(xì)繩與豎直方向夾角為30°且繃緊,在這種情況下,人對水桶施加的作用力可能為
A.mgB.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上,有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓筒的角速度逐漸增大的過程中,物體相對圓筒始終未滑動(dòng),下列說法正確的是
A.物體所受彈力大小逐漸增大
B.物體所受彈力始終指向圓心
C.物體所受合力指向圓心
D.物體所受摩擦力不沿豎直方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體A、B經(jīng)無摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起, A物體受水平向右的力F的作用,此時(shí)B勻速下降,A水平向左運(yùn)動(dòng),由此可知(   )

A、物體A做勻速運(yùn)動(dòng)
B、A做加速運(yùn)動(dòng)
C、物體A所受摩擦力逐漸增大
D、物體A所受摩擦力逐漸減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為0.78kg的金屬塊放在水平桌面上,在與水平方向成37°角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下,以4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2

求:(1)金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)如果從某時(shí)刻起撤去拉力,則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠(yuǎn)?

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同步練習(xí)冊答案