(8分)如圖所示,空間存在著電場強(qiáng)度E=2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)一長為L=0.5 m的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5 kg電荷量q=4×102 C的小球,F(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。取g=10 m/s2。求:

(1)小球的電性;

(2)細(xì)線能承受的最大拉力值。

 

【答案】

(1)小球應(yīng)帶正電   (2)15N

【解析】

試題分析:(1)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷開,知電場力的方向向上,小球應(yīng)帶正電.

(2)由動(dòng)能定理得,(qE−mg)L=mv02   ①

在最高點(diǎn):T−(qE−mg)=m      ②

由①②解得:T=3(qE-mg)=15N.

考點(diǎn):本題考查動(dòng)能定理和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用

 

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,空間存在著強(qiáng)度E=2.5×102N/C方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.取g=10m/s2.求:
(1)細(xì)線能承受的最大拉力;
(2)當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與O點(diǎn)水平方向距離為L時(shí),小球距O點(diǎn)的高度.

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如圖所示,空間存在著由勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E組成的正交電磁場,電場方向水平向左,磁場方向垂直紙面向里.有一帶負(fù)電荷的小球P,從正交電磁場上方的某處自由落下,那么帶電小球在通過正交電磁場時(shí)(  )

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(2013?順義區(qū)一模)如圖所示,空間存在著垂直紙面向外的水平的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場強(qiáng)度為E.在這個(gè)場區(qū)內(nèi),有一帶正電的液滴a在電場力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)從場中某點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的液滴bb(圖中未畫出),當(dāng)它的運(yùn)動(dòng)方向變成水平方向時(shí)恰與a相撞,撞后兩液滴合為一體,并沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知液滴b的質(zhì)量是a質(zhì)量的2倍,b所帶的電量的絕對值是a所帶電量大小的4倍,設(shè)相撞前a、b之間的靜電力可不計(jì).求:
(1)兩液滴相撞后共同運(yùn)動(dòng)的速度大小v;
(2)畫出液滴b在相撞前運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖;
(3)液滴b開始下落時(shí)距液滴a的高度h.

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如圖所示,空間存在著勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B組成的復(fù)合場.有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球,以一定的初速度v0水平向右運(yùn)動(dòng),則帶電小球在復(fù)合場中可能沿直線運(yùn)動(dòng)的是( 。

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如圖所示,空間存在著與圓臺(tái)母線垂直向外的磁場,各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,圓臺(tái)母線與豎直方向的夾角為θ.一個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺(tái)底部.環(huán)中通以恒定的電流I后圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合,圓環(huán)上升的最大高度為H.已知重力加速度為g,磁場的范圍足夠大.在圓環(huán)向上運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( 。

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