在方向水平的勻強電場中,一不可伸長的絕緣細線一端連著一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球,另一端固定于O點,將小球拉起直至細線與場強平行,然后無初速釋放,則小球沿圓弧做往復(fù)運動.已知小球擺到最低點的另一側(cè)時,線與豎直方向的最大夾角為θ(如圖).求:
(1)勻強電場的場強.
(2)小球經(jīng)過最低點時的速度大。
分析:小球在運動的過程中,重力和電場力做功,初末的動能都是0,代人動能定理的表達式,即可求出得出強度;同理寫出動能定理的表達式,求出小球在最低點的速度.
解答:解:(1)設(shè)細線長為l,場強為E,因電荷量為正,故場強的方向水平向右,從釋放點到左側(cè)最高點,由動能定理WG+WE=△Ek,有
Mg1cosθ=qEl(1+sinθ)
 得E=
mgcosθ
q(1+sinθ)

(2)若小球運動的最低點的速度為v,由動能定理可得
mgl-qEl=
1
2
mv2
得:v=
gl(2-
cosθ
1+sinθ
)

答:(1)勻強電場的場強
mgcosθ
q(1+sinθ)

(2)小球經(jīng)過最低點時的速度大小
gl(2-
cosθ
1+sinθ
)
點評:該題考查動能定理的應(yīng)用,在做題的過程中要找出那些力做功,做了多少功;初末的狀態(tài)分別是怎樣的.屬于基礎(chǔ)題目.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在方向水平的勻強電場中,一不可伸長的絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定于O點.把小球拉起直至細線與場強平行,然后無初速度釋放.已知小球擺到最低點的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ.則小球電性為
正電
正電
(填正電或負電),經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力為
mg(3+3sinθ-2cosθ)1+sinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在方向水平的勻強電場中,一不可伸長的不導(dǎo)電 細線長為L,一端連著一個質(zhì)量為m,帶電量為q小球,另一端固定于O點,把小球拉起直至細線與場強平行,然后無初速由A點釋放,已知細線轉(zhuǎn)過60°角,小球到達B點時速度恰為零.求:
(1)A、B兩點的電勢差;
(2)電場強度E;
(3)小球到達B點時,細線的拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在方向水平的勻強電場中,絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端懸掛于O點.將小球拿到A點(此時細線與電場方向平行)無初速釋放,已知小球擺到B點時速度為零,此時細線與豎直方向的夾角為θ=30°,求:
(1)小球速度最大的位置.
(2)小球速度最大時細線對小球的拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在方向水平的勻強電場中,一根長為L=0.4米,不可伸長的不導(dǎo)電細線,其一端連著一個質(zhì)量為m=1kg的帶正電小球,另一端固定于O點.把小球拉起直至細線與場強平行,然后無初速釋放.已知小球擺到最低點的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ=30°(如圖).g取10m/s2.求:
(1)小球經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力;
(2)小球在下擺過程中獲得的最大動能.

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