精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

(20分)如图所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球质量为m,电量为-q。用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=30°。绳长为l,AO=CO=DO=l,OD水平,OC竖直。求:

(1)电场强度E

(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,小球向右摆动过程中的最大速率和该时刻轻绳中张力(计算结果可带根号)。

 

【答案】

(1)(2)F=mg

【解析】

试题分析:(1)有平衡条件得: =tan30°(2分)

E=(2分)

(2) 当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,小球先做匀加速直线运动,运动到与竖直方向成30°时绳绷直,关于OC对称,设此时速度为VB

由牛顿第二定律得;解得a=g(2分)

对匀加速过程有V=2al(2分)

绳绷直后,沿绳方向速度VBX不变,垂直绳方向速度变为0

VBX=VBcos30°(3分)

到达A点时切向加速度为0,速度达到最大值

m V+qEl= mV(3分)

解得V=(2分)

轻绳中张力

F-mg=(2分)

解得F=mg (2分)

考点:本题考查了带电物体在电场中的圆周运动

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不可伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=53°,绳长为L,图中BD水平,OC竖直.BO=CO=DO=L.
(1)将小球移到D点,让小球由静止自由释放,求:小球首次经过悬点O正下方某位置时的速率.(计算结果可带根号,取sin53°=0.8)
(2)将小球移到B点,给小球一竖直向下的初速度vB,小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力,求vB的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平向左的场强E=5×104V/m的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一质量为500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度v0沿杆匀速下滑,小环离开杆后正好通过C端的正下方P点处.(g取l0m/s2)求:
(1)小环带正电还是负电?所带电荷量的数值;
(2)小环离开直杆后运动的加速度大小;
(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0
(4)小环运动到P点时的动能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平向左的匀强电场中,一根细线一端系一个质量为m的带正电的小球,另一端固定在O点.现在让细线水平绷直,小球从A点由静止开始摆下,小球能达到并通过最低点B.则小球在最低点B处细线的拉力可能是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平向左的匀强电场中,一根长为L且不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m带负电的小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零.以下说法正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在水平向左、电场强度为E的匀强电场中,竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆,杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环,圆环与杆间的动摩擦因数为μ.
(1)由静止释放圆环,圆环沿杆下滑,求圆环下滑过程中受到的摩擦力f;
(2)若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆环仍由静止开始沿杆下滑.求:
①圆环刚开始运动时加速度a0的大小;
②圆环下滑过程中的最大动能Ek

查看答案和解析>>

同步练习册答案