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如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小球(可看成质点)被长度为r的绝缘细绳系住并悬挂在固定点O,当一颗质量同为m、速度为v0的子弹沿水平方向瞬间射入原来在A点静止的小球,然后整体一起绕O点做圆周运动。若该小球运动的区域始终存在着竖直方向的匀强电场,且测得在圆周运动过程中,最低点A处绳的拉力TA=2mg,求:

(1)小球在最低点A处开始运动时的速度大小;
(2)匀强电场的电场强度的大小和方向;
(3)子弹和小球通过最高点B时的总动能。
(1)    vA=v0
(2)E= 竖直向上
(3) EkB=mv20-4mgr
(1)mv0=2mvA
vA=v0
(2)qE=2mv2A/r
E=
E的方向是: 竖直向上
(3)在AB过程中应用动能定理有:
qE·2r-2mg·2r=EkB-·2mv2
∴EkB=mv20-4mgr
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为1.0×kg的带电塑料小球以1m/s的速度射向匀强电场中,速度与水平方向成45°角,电场中相邻两竖直等势面间距离为1cm,如果使小球沿初速度方向做直线运动,则小球所带电荷量是多大?是正电荷还是负电电荷,它在原方向上通过的最大位移是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一质量为m的带电小球,用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右,场强为E的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成角(<45°)

(1)求小球带何种电性及所带电荷量大小;
(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,带电小球将怎样运动?要求说明理由。
(3)电场方向改变后,带电小球的最大速度值是多少?
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,平行实线代表电场线,方向未知,带电量为1×102C的正电荷在电场中只受电场力作用.该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则(     )
A.B点的电势为零
B.电场线方向向左
C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线①
D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

带同种电荷的A、B球,质量分别为m和2m,开始均静止在光滑的绝缘水平面上。现将两个小球由静止同时释放,时刻t,A球的速率为v;从释放到时刻t,A、B两球的电势能改变量为        

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

置于真空中的两块带电的金属板,相距1cm,面积均为10cm2,带电量分别为Q1=2×10-8C,Q2=-2×10-8C,若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,要使一质量为m、电量为+q的小球能沿水平直线加速,需要外加一匀强电场.已知平行金属板间距为d,与水平面夹角为,要使此小球从A板左端沿直线从静止沿水平方向被加速,恰从B板的右端射出,求两金属板间所加电压U是多大?小球从B板右端射出时的速度是多大?(重力加速度为g

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中,以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动.ON与水平面的夹角为30°,重力加速度为g,且mg=Eq,则(  )
A.电场方向竖直向上
B.小球运动的加速度大小为g
C.小球上升的最大高度为
v20
2g
D.若小球在初始位置的电势能为零,则小球电势能的最大值为
m
v20
4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,固定光滑的绝缘斜面倾角为30°,其上方空间有平行于斜面的匀强电场E,将质量为m=0.8kg,电荷量为+10-4C的物体(可视为质上噗)放在斜面上,场强E的大小变化如下图所示,将物质由静止释放,则在3s内物体位移最大的是                    (   )

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