在方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，另一端懸掛于O點(diǎn)。將小球拿到A點(diǎn)（此時(shí)細(xì)線與電場(chǎng)方向平行）無(wú)初速釋放，已知小球擺到B點(diǎn)時(shí)速度為零，此時(shí)細(xì)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(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力。

（1）α=30°（2）mg

解析試題分析：（1）小球由A運(yùn)動(dòng)到B根據(jù)動(dòng)能定理，
mgLcosθ-qEL（1+sinθ）="0"
解得
設(shè)小球最大速度的位置為C，懸線與豎直方向間的夾角為
α，小球受力如圖，則tanα==，α=30°
（2）由A到C，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgLsin60°-qEL（1-cos60°）=
在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律，有
解得 T=mg
考點(diǎn)：動(dòng)能定理及牛頓第二定律。

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

如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5 m，電阻不計(jì)，左端通過導(dǎo)線與阻值R＝2 W的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL ＝4 W的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)．已知從t＝0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，

求：（1）通過小燈泡的電流．
（2）金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，半徑為的 1/4光滑圓弧軌道最低點(diǎn)D與水平面相切，在D點(diǎn)右側(cè)處用長(zhǎng)為的細(xì)繩將質(zhì)量為的小球B（可視為質(zhì)點(diǎn)）懸掛于O點(diǎn)，小球B的下端恰好與水平面接觸，質(zhì)量為的小球A（可視為質(zhì)點(diǎn)）自圓弧軌道C的正上方H高處由靜止釋放，恰好從圓弧軌道的C點(diǎn)切入圓弧軌道，已知小球A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù),細(xì)繩的最大張力,重力加速度為，試求：
 
（1）若，小球A到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)D時(shí)所受軌道的支持力；
（2）試討論在什么范圍內(nèi)，小球A與B發(fā)生彈性碰撞后細(xì)繩始終處于拉直狀態(tài)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的1/4圓弧管固定在豎直平面內(nèi)，圓弧的半徑為0.2m，在圓心O處固定一個(gè)電荷量為-.0×C的點(diǎn)電荷。質(zhì)量為0.06kg、略小于圓管截面的帶電小球,從與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)沿圓管內(nèi)由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B ,到達(dá)B點(diǎn)小球剛好與圓弧沒有作用力，然后從B點(diǎn)進(jìn)入板距d= 0.08m的兩平行板電容器后剛好能在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),且此時(shí)電路中的電動(dòng)機(jī)剛好能正常工作。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為1Ω,定值電阻R的阻值為6Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω.求（取g=10m/s2,靜電力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2）

（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）小球所帶的電荷量；
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,在同一豎直平面上, 質(zhì)量為2m的小球靜止在光滑斜面底部的壓縮彈簧的頂端此時(shí)小球距斜面頂端的高度為.解除彈簧的鎖定后,小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng).離開斜面后,達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)(此時(shí)球的速度恰好水平)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生彈性碰撞,碰撞后球剛好能擺到與懸點(diǎn)同一高度,球沿水平方向拋射落在水平面上的點(diǎn), 點(diǎn)的投影與的距離為.已知球質(zhì)量為,懸繩長(zhǎng),視兩球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),重力加速度為,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)球在兩球碰撞后瞬間受到懸繩拉力的大小.
(2)球在兩球碰撞前瞬間的速度大小.
(3)彈簧的彈力對(duì)球所做的功.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分)如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿，其下端(端)距地面高度。有一質(zhì)量的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度，沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過端的正下方點(diǎn)處。（取，）

求：(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。
(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中的動(dòng)能增量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，兩平行金屬板帶等量異號(hào)電荷，兩板間距離為d，與水平方向成a角放置，一電量為＋q、質(zhì)量為m的帶電小球恰沿水平直線由靜止開始從一板的右端點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)到另一板的左端點(diǎn)，求：

（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小； 
（2）小球運(yùn)動(dòng)的加速度大�。�
（3）小球由靜止開始從一板運(yùn)動(dòng)至另一板所需的時(shí)間.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平，在BC下方有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，整個(gè)半圓細(xì)管均處在電場(chǎng)中。質(zhì)量為m、荷量為q的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間的距離為2R。當(dāng)小球到達(dá)圓管的最低點(diǎn)P時(shí)，對(duì)下方管壁的壓力大小等于其重力的9倍。重力加速度為g。

求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
（2）小球在管中運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）某物體在水平拉力F1作用下由靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t后，將拉力突然變?yōu)橄喾捶较�，同時(shí)改變大小為F2，又經(jīng)過時(shí)間2t后恰好回到出發(fā)點(diǎn)，求：
（1）F1與F2之比為多少？
（2）F1與F2做功之比為多少？
（3）求t時(shí)刻與3t時(shí)刻的速率之比為多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案