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把一电荷量为+q、质量为m的小球放在光滑水平面上,水平面上方有一方向向东的匀强电场,用手按住小球使其静止在P点,现在突然放开手,并设法使小球突然获得一水平向西的速度v,并且在小球开始运动的同时,对小球施加一水平向北、大小为F的恒力(图中未画出),当小球向西运动到最远处的速度大小也为v,求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球向西运动的最大距离.
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(1)设匀强电场的场强为E,在东西方向上小球做匀减速直线运动,
设其加速度大小为a1,小球向西运动到最远处的时间为t,则有:
qE=ma1  ①
v=a1t ②
设在南北方向上,小球的加速度大小为a2,则有:
F=ma2 ③
v=a2t ④
联立解得:E=
F
q
 ⑤
(2)在东西方向上,设小球向西运动的最大距离为x,有:
V2=2a1x ⑥
联立解得:x=
mv2
2F

答:(1)电场强度的大小
F
q

(2)小球向西运动的最大距离
mv2
2F
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长为l的轻质软线相连接,其中A的质量为m,B的质量为M=4m,A为带有电荷量为q的正电荷,B不带电,空间存在着方向水平向右的匀强电场,场强大小为E.开始时用外力把A与B靠在一起并保持静止,某时刻撤去外力,A开始向右运动,直到细线绷紧.当细线被绷紧时,两物体将有极短时间的相互作用,而后B开始运动,且细线再次松弛.已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的
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.设整个过程中,A的电荷量都保持不变.求(1)细线第一次被绷紧的瞬间,A的速度?
(2)细线第二次被绷紧的瞬间B对地的位移(相对于初始点).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为L的轻质细线,一端固定在O1,另一端固定一质量为m、电荷量为+q的小球,O1 O2为竖直线,其左侧存在着一个水平方向上的矩形形状的匀强电场,电场的下边界为水平线D O2,紧邻匀强电场的下边界停放着一个质量为M=2m的滑块,初始时刻M静止在光滑的水平面上,滑块M上是一个以O2为圆心光滑的四分之一圆弧,圆弧的最低点F与水平面相切与O2的正下方.在O1 O2竖直线的右侧的光滑水平面上停放着质量均为m、间距均为S的粘性小物块(即碰撞后立刻粘为一体).零时刻把小球拉到与O1 等高的A点使细线伸直,然后静止释放,小球摆到最左端的C点后返回,已知O1C与竖直方向的夹角θ=37°.小球和小物块都可以看成质点且都与滑块M处在同一竖直平面内如图所示.m、+q、L、θ为已知量,电场强度E、圆弧的半径R及BO2的高度h为未知量,空气阻力不计,重力加速度为g.
(1)求小球到达最低点B时对细线的拉力大小?
(2)O1 O2左侧的匀强电场的场强大小及方向?
(3)若小球第一次到达最低点B时细线突然断裂,其恰好从D点沿切线进入圆弧轨道,经过一段时间后进入光滑水平面,依次和右侧是小物块发生正碰并粘在一起.问圆弧的半径R及从小球与第一个滑块碰撞开始计时到与第n个滑块碰撞时结束,M滑块运动的位移.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(08年石室中学模拟)(16分)如图所示,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长为l的轻质软线相连接,其中A的质量为m,B的质量为M=4m,A为带有电荷量为q的正电荷,B不带电,空间存在着方向水平向右的匀强电场,场强大小为E。开始用外力把A与B靠在一起并保持静止,某时刻撤去外力,A开始向右运动,直到细线绷紧,当细线被绷紧时,两物体将有极短时间的相互作用,而后B开始运动,且细线再次松弛。已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的。设整个过程中,A的电荷量都保持不变。求细线第二次被绷紧的瞬间B对地的位移。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长为l的轻质软线相连接,其中A的质量为m,B的质量为M=4m,A为带有电荷量为q的正电荷,B不带电,空间存在着方向水平向右的匀强电场,场强大小为E。开始时用外力把A与B靠在一起并保持静止,某时刻撤去外力,A开始向右运动,直到细线绷紧。当细线被绷紧时,两物体将有极短时间的相互作用,而后B开始运动,且细线再次松弛。已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的。设整个过程中,A的电荷量都保持不变。

求细线第二次被绷紧的瞬间B对地的位移(相对于初始点)。

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科目:高中物理 来源:2009-2010学年广西桂林市平乐中学高三(上)月考物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长为l的轻质软线相连接,其中A的质量为m,B的质量为M=4m,A为带有电荷量为q的正电荷,B不带电,空间存在着方向水平向右的匀强电场,场强大小为E.开始时用外力把A与B靠在一起并保持静止,某时刻撤去外力,A开始向右运动,直到细线绷紧.当细线被绷紧时,两物体将有极短时间的相互作用,而后B开始运动,且细线再次松弛.已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的.设整个过程中,A的电荷量都保持不变.求(1)细线第一次被绷紧的瞬间,A的速度?
(2)细线第二次被绷紧的瞬间B对地的位移(相对于初始点).

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