（10分）如圖所示，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)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(chǎng)強(qiáng)大小為E的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)中作豎直平面內(nèi)的完整圓周運(yùn)動(dòng)？

（1）正電；；（2）

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

（2）簡(jiǎn)化處理，將復(fù)合場(chǎng)（重力場(chǎng)和電場(chǎng)）等效為重力場(chǎng)，小球在等效重力場(chǎng)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(zhǎng)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(chǎng)力對(duì)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）
考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡、靜電場(chǎng)、圓周運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，物體A的質(zhì)量mA＝0.2kg，放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB＝1.0kg，繩和滑輪間的摩擦及質(zhì)量均不計(jì)，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)。（g＝10m/s2） 求：
（1）物體B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)？
（2）如果用水平力F向左拉B，使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng)，需多大的拉力？
（3）若在原來靜止的物體B上放一個(gè)質(zhì)量與B物體質(zhì)量相等的物體后，物體B受到的摩擦力多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，固定在豎直平面的光滑絕緣圓環(huán)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向與圓環(huán)平面平行且與水平方向成30°，環(huán)上與圓心O等高的A點(diǎn)套有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球恰好處于平衡狀態(tài)．（重力加速度為g），求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小
（2）某時(shí)刻突然將電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)環(huán)的壓力大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）  如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中傾斜放置兩根平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與水平面夾角為，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。兩根金屬桿ab和cd可以在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)。兩金屬桿的質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。若用與導(dǎo)軌平面平行的拉力F作用在金屬桿ab上，使ab勻速上滑，cd桿在導(dǎo)軌上恰好保持靜止。求

（1）拉力F的大小，
（2）ab桿上滑的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ=37o的固定斜面上．物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，先用平行于斜面的推力F1作用于物體上使其能沿斜面勻速上滑，若改用水平推力F2作用于物體上，也能使物體沿斜面勻速上滑，求兩次推力之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與豎直方向的夾角為θ。已知重力加速度為g，求F和FN大小分別為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）一個(gè)底面粗糙、質(zhì)量為的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且與水平面成角；現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為的小球，小球放在斜面上，小球靜止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角也為，如圖所示，試求：

(1)當(dāng)劈靜止時(shí)繩子的拉力大小。
(2)當(dāng)劈靜止時(shí)地面對(duì)劈的摩擦力的大小。
(3)若地面對(duì)劈的最大靜摩擦力等于地面對(duì)劈支持力的k倍，為使整個(gè)系統(tǒng)靜止，k值必須滿足什么條件？              

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，傾角為的光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻，Ⅰ和Ⅱ是邊長(zhǎng)都為L(zhǎng)的兩正方形磁場(chǎng)區(qū)域，其區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向都垂直于導(dǎo)軌平面向上，區(qū)域Ⅰ中磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為，區(qū)域Ⅱ中磁場(chǎng)隨時(shí)間按變化，一質(zhì)量為、電阻為的金屬桿穿過區(qū)域Ⅰ垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上，并恰能保存靜止。試求：

（1）通過金屬桿的電流大小;
（2）定值電阻的阻值為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，斜面傾角為，一個(gè)重20N的物體在斜面上靜止不動(dòng)。彈簧的勁度k=100N/m，原長(zhǎng)為10cm，現(xiàn)在的長(zhǎng)度為6cm。
 
(1)試求物體所受的摩擦力大小和方向
(2)若將這個(gè)物體沿斜面上移6cm，彈簧仍與物體相連，下端仍固定，物體在斜面上仍靜止不動(dòng)，那么物體受到的摩擦力的大小和方向又如何呢？

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