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    2．如图所示，某物理实验室中有一水平向右的匀强电场．质量m=100g的带正电q=1×10-3c的小球穿在长L=1.2m的直杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑．保持电场强度不变，改变固定杆与竖直线的夹角θ=37°，将小球从O点静止释放．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
    （1）该实验室中匀强电场的电场强度大小；
    （2）当θ=37°时，小球离开杆时的速度是多大．

    分析 （1）当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速经过杆上A、B两点说明重力与摩擦力相等，即可求得风力
    （2）当杆与竖直方向成37°时，对球受力分析，由牛顿第二定律求的加速度，由运动学公式求得速度．

    解答 解：（1）设电场强度为E，则杆竖直放置时，电场力F=Eq；
    摩擦力f=μEq；
    根据平衡条件可得：
    mg=f=μEq
    解得：E=$\frac{mg}{μq}$=$\frac{0.1×10}{0.5×1×1{0}^{-3}}$=2×103N/C；
    （2）当θ=37°时，小球受力情况如图示，垂直杆方向上有：
    Eqcos37°=mgsin37°+FN
    代入数据得：FN=1N
    小球受摩擦力为：Ff=μFN=0.5×1=0.5N
    小球沿杆运动的加速度为：a=$\frac{mgcos37°+Eqsin37°-{F}_{f}}{m}$
    解得：a=15m/s2
    由v2-v02=2ax
    得小球到达杆下端时速度为：v=6m/s
    答：（1）该实验室中匀强电场的电场强度大小为2×103N/C；
    （2）当θ=37°时，小球离开杆时的速度是6m/s．

    点评 本题考查带电粒子在电场中的运动情况，考查利用牛顿第二定律和运动学公式解决问题的能力，关键是对物体正确受力分析，再正确选用物理规律分析求解．

    练习册系列答案
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    12．如图所示是匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm，则电场的电场强度为多大？到A点距离为1.5cm的P点电势为多大？

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    13．如图甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压．开始A板的电势比B板高，此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动．设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A板运动时为速度的正方向，则下列图象中能正确反映电子速度变化规律的是（其中C、D两项中的图线按正弦函数规律变化）（　　）
    A．B．C．D．

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    10．如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
    （1）水平向右电场的电场强度；
    （2）若将电场强度减小为原来的$\frac{1}{2}$，小物块的加速度是多大；
    （3）电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    17．如图所示，两根长为L的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为m，带电量分别为+q和-q的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场中，现用长度也为 L 的绝缘细丝线将AB拉紧，并使小球处于静止状态，求 E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    7．如图所示，在场强E=104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，取g=10m/s2．求：
    （1）小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？
    （2）小球到B点时速度为多大？
    （3）绳子张力为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图甲是某电场的一条电场线，A、B是线上的两点，将一带负电荷的粒子从A点处由静止释放，粒子从A运动到B过程中的v-t图线如图乙所示，设A、B两点的电势分别为φA、φB，场强大小分别为EA、EB，粒子在a、b两点的电势能分别为EpA、EpB，不计重力，则有（　　）
    A．φA＞φBB．EA＞EBC．EA＜EBD．EpA＞EpB

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    C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比
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    12．质点由静止开始作匀加速直线运动，第t秒内位移为s，可知质点的加速度a为（　　）
    A．$\frac{2s}{t}$B．$\frac{2s}{{2t}^{2}}$C．$\frac{2s}{2t+1}$D．$\frac{2s}{2t-1}$

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