【題目】如圖所示，空間有場(chǎng)強(qiáng)豎直向下的電場(chǎng)，長(zhǎng)L=0．8m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量的帶電量的小球。拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并垂直打在同一豎直平面且與水平面成、無(wú)限大的擋板MN上的C點(diǎn)，試求：

（1）繩子的最大張力

（2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差

（3）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，突然施加一恒力F作用在小球上，同時(shí)把擋板迅速水平向右移至某處，若小球仍能垂直打在擋板上，求所加恒力的最小值。

【答案】（1）30N（2）125V（3）8N

【解析】試題分析：（1）A→B由動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)有： （mg+qE）L＝mvB2…①

T（mg+qE）＝m…②

聯(lián)解①②得：T=30N…③

（2）A→C由功能關(guān)系及電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)有：

（mg+qE）hAC＝mvC2…④

vCsinθ=vB…⑤

UAC=EhAC…⑥

聯(lián)解④⑤⑥得：UAC=125V…⑦

（3）由題可知施加恒力F后小球必須做勻速直線或勻加速直線運(yùn)動(dòng)，才能垂直打在檔板上．設(shè)恒力F與豎直方向的夾角為α，作出小球的受力矢量三角形分析如圖所示．（或由矢量三角形可知：當(dāng)F與F合（或運(yùn)動(dòng)）的方向垂直時(shí)，F有最小值而無(wú)最大值）…⑧

由矢量三角形圖有：Fmin=（mg+qE）sinθ…⑨

θ≤（α+θ）≤180°…⑩

聯(lián)解⑨⑩得：F≥8N…（11）

0°＜α＜127°…（12）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電磁波譜中各波段的特性及應(yīng)用的特性，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 紅外線遙感是利用了紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)的特點(diǎn)

B. 一切物體都在不停地輻射紅外線，溫度越高，輻射越強(qiáng)

C. 驗(yàn)鈔機(jī)檢驗(yàn)鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紫外線的熒光作用

D. X射線可深入人的骨骼，殺死病變細(xì)胞

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電場(chǎng)線，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 電場(chǎng)線是閉合的曲線

B. 電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)發(fā)出，終止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)

C. 電場(chǎng)線能相交

D. 電場(chǎng)線是現(xiàn)實(shí)中存在的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列敘述不符合史實(shí)的是( )

A.庫(kù)倫通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)首先發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)律

B.法拉第最早引入了電場(chǎng)的概念，并提出用電場(chǎng)線形象表示電場(chǎng)

C.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說(shuō)明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系

D.電荷e的數(shù)值最早是由密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】被稱為“史上最嚴(yán)交規(guī)”于2013年1月1日起施行．對(duì)校車、大中型客貨車、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車等重點(diǎn)車型駕駛?cè)说膰?yán)重交通違法行為，提高了記分分值．如圖是張明在假期試駕中某次小轎車在平直公路上運(yùn)動(dòng)的0～25s內(nèi)的速度隨時(shí)間變化的圖象，由圖象可知（　　）

A. 小轎車在0～15 s內(nèi)的位移為200 m

B. 小轎車在10 s～15 s內(nèi)加速度為零

C. 小轎車在10 s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

D. 小轎車在4 s～9 s內(nèi)的加速度大小大于16 s～24 s內(nèi)的加速度大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)L＝2 m．若將電荷量均為q＝＋2.0×10－6 C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k＝9×109 N·m2/C2，求：

（1）兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大小；

（2）C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中，正確的是（ ）

A.質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移就是路程

B.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某段時(shí)間內(nèi)位移的大小一定小于路程

C.兩個(gè)位移相同的質(zhì)點(diǎn)，它們所通過(guò)的路程一定相等

D.位移和路程都是矢量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用兩個(gè)一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通以自左向右的電流（如圖所示），當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)為F1；若將棒中的電流方向反向，當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為F2，且F2＞F1，根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，不能確定（ ）

A. 磁場(chǎng)的方向 B. 磁感強(qiáng)度的大小

C. 安培力的大小 D. 銅棒的重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】載流長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kI/r， 式中常量k＞0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離。在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏鳎粌筛p質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛，如圖所示。開(kāi)始時(shí)MN內(nèi)不通電流，此時(shí)兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0。當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1，當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度變?yōu)?/span>I2時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均大于T0。

（1）分別指出強(qiáng)度為I1、I2的電流的方向；

（2）求MN分別通以強(qiáng)度為I1、I2的電流時(shí)，線框受到的安培力F1與F2大小之比；

（3）當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為I3時(shí)兩細(xì)線恰好斷裂，在此瞬間線圈的加速度大小為a，求I3。

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