一長度為L的不可伸長的輕細(xì)線一端固定在O點，另一端系一個質(zhì)量大小為m、帶正電而且電量為q的小球．現(xiàn)將它們放置在水平向右的勻強電場中．現(xiàn)在將小球拉到與O等高的水平位置A點，由靜止釋放，小球運動到O點的正下方的B點時，速度恰好為0．設(shè)重力加速度為g；求：
（1）勻強電場強度E的大小；
（2）小球從A運動到B的過程中，繩子的最大拉力T為多少？
（3）若要使小球能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運動，在A點至少要給小球多大的初速度？結(jié)果可以用含根號的表達(dá)式表示．

【答案】分析：（1）根據(jù)動能定理求出勻強電場的電場強度．
（2）小球在電場和重力場兩個復(fù)合場場中運動，在等效最低點的速度最大，拉力最大，確定出圓周運動等效的最低點，運用動能定理求出等效最低點的速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出繩子的最大拉力．
（3）確定出圓周運動的等效最高點，求出等效最高點的臨界速度，根據(jù)動能定理求出初速度的大�。�
解答：解：（1）由動能定理：mgL-qEL=0，
解得：E=．
（2）物體下擺到45°時候速度最大，繩子拉力最大
 （1）
  （2）
由（1）（2）得：
（3）物體從A點開始運動225時速度最小，設(shè)此時的速度為v

-mgLsin45°-qEL（1+cos45°）=

答：（1）勻強電場強度E的大小為．
（2）小球從A運動到B的過程中，繩子的最大拉力T為．
（3）在A點至少要給小球的初速度．
點評：本題的難點是確定圓周運動的等效最高點和等效最低點，運用動能定理和牛頓第二定律進(jìn)行求解．
練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

一長度為L的不可伸長的輕細(xì)線一端固定在O點，另一端系一個質(zhì)量大小為m、帶正電而且電量為q的小球．現(xiàn)將它們放置在水平向右的勻強電場中．現(xiàn)在將小球拉到與O等高的水平位置A點，由靜止釋放，小球運動到O點的正下方的B點時，速度恰好為0．設(shè)重力加速度為g；求：
（1）勻強電場強度E的大��；
（2）小球從A運動到B的過程中，繩子的最大拉力T為多少？
（3）若要使小球能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運動，在A點至少要給小球多大的初速度？結(jié)果可以用含根號的表達(dá)式表示．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?黑龍江模擬）（按題目要求作答，寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不得分）
如圖，豎直平面內(nèi)，長度為L的不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線，一端系一質(zhì)量為m的小物塊a，另一端固定在O點，小物塊自M點以豎直向下的初速度Vm．運動至最低點N后，沿粗糙軌道NP運動到P點，M、O、P三點位于同一水平線上．當(dāng)小物塊運動到P點時與靜止于P點的質(zhì)量為m電量為q的小球b發(fā)生碰撞，并交換速度，碰后b球電量不變，b球以豎直向上的速度進(jìn)入水平方向的勻強電場，當(dāng)b球到達(dá)最高點Q時，其水平速度大小為P點撞出時速度大小的2倍，P、Q間的水平距離為S．空氣阻力不計，重力加速度為g．
求：（1）小物塊到達(dá)N點時的速度大�。�
（2）電場強度的大�。�
（3）小物塊從N到P的過程中，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量均為 m 的大小兩塊薄圓板A和B的中心用長度為L的不可伸長的細(xì)線連接．開始時A、B兩板中心對齊靠在一起，置于如圖所示的水平位置，在A板的下方相距L處，有一固定的水平板C，C板上有一圓孔，其中心與A、B兩板的中心在同一豎直線OO'上，圓孔的直徑略大小B板的直徑，今將A、B兩板從圖示位置由靜止釋放，讓它們自由下落．當(dāng)B板通過C板上的圓孔時，A板被C板彈起，假設(shè)線的質(zhì)量、空氣阻力、A板與C板的碰撞時間及碰撞時損失的機械能均不計．求：

(1)A、C兩板相碰后經(jīng)多少時間細(xì)線剛好伸直？

(2)A、B兩板間的細(xì)線在極短時間內(nèi)繃緊，求繃緊過程中損失的機械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

一長度為L的不可伸長的輕細(xì)線一端固定在O點，另一端系一個質(zhì)量大小為m、帶正電而且電量為的小球�，F(xiàn)將它們放置在水平向右的勻強電場中�，F(xiàn)在將小球拉到與O等高的水平位置A點，由靜止釋放，小球運動到O點的正下方的B點時，速度恰好為0。設(shè)重力加速度為g；求：

（1）勻強電場強度E的大��；

（2）小球從A運動到B的過程中，繩子的最大拉力T為多少？

（3）若要使小球能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運動，在A點至少要給小球多大的初速度？（4分）

      結(jié)果可以用含根號的表達(dá)式表示。

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