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精英家教网如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,存在一个匀强电场.一个质量为m的电量为q的带电体,从坐标原点O由静止开始恰好沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π/4=.则电场强度E的大小至少为
 
;若E=mgtanθ/q,则带电体的电势能大小的变化情况是
 
分析:质点只受重力和电场力F,由于质点做直线运动,合力方向与ON共线,结合平行四边形定则分析即可.
解答:解:质点只受重力G和电场力F,质点做直线运动,合力方向与ON共线,如图
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当电场力与ON垂直时,电场力最小,根据几何关系,有
F=Gsinθ=mgsinθ
若F=mgtanθ,由于mgtanθ>mgsinθ,故F的方向与ON不再垂直,有两种可能的方向,F与物体的运动方向的夹角可能大于90°,也可能小于90°,即电场力F可能做负功,也可能做正功,因此电势能可能增加,也可能减小;
故答案为:
mgsinθ
q
;电势能增加或减小.
点评:本题关键是对物体受力分析后,根据平行四边形定则求出电场力F的大小和方向,然后根据功能关系判断.
练习册系列答案
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圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=1.25m.质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离s=0.8m.空气阻力不计,取g=l0m/s2,求:
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(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少
(2)若v0=3.8m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力F=2N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少
(3)若v0=3.9m/s,经过足够长的时间后,小球将在BAD间做往复运动,则小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少.

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