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    在方向水平的匀强电场中，绝缘细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端悬挂于O点。将小球拿到A点（此时细线与电场方向平行）无初速释放，已知小球摆到B点时速度为零，此时细线与竖直方向的夹角为θ=30°，求：

    （1）小球速度最大的位置。
    （2）小球速度最大时细线对小球的拉力。

    （1）α=30°（2）mg

    解析试题分析：（1）小球由A运动到B根据动能定理，
    mgLcosθ-qEL（1+sinθ）="0"
    解得
    设小球最大速度的位置为C，悬线与竖直方向间的夹角为
    α，小球受力如图，则tanα==，α=30°
    （2）由A到C，根据动能定理，有mgLsin60°-qEL（1-cos60°）=
    在C点，根据牛顿第二定律，有
    解得 T=mg
    考点：动能定理及牛顿第二定律。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2 W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL ＝4 W的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，

    求：（1）通过小灯泡的电流．
    （2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图所示，半径为的 1/4光滑圆弧轨道最低点D与水平面相切，在D点右侧处用长为的细绳将质量为的小球B（可视为质点）悬挂于O点，小球B的下端恰好与水平面接触，质量为的小球A（可视为质点）自圆弧轨道C的正上方H高处由静止释放，恰好从圆弧轨道的C点切入圆弧轨道，已知小球A与水平面间的动摩擦因数,细绳的最大张力,重力加速度为，试求：
     
    （1）若，小球A到达圆弧轨道最低点D时所受轨道的支持力；
    （2）试讨论在什么范围内，小球A与B发生弹性碰撞后细绳始终处于拉直状态。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径为0.2m，在圆心O处固定一个电荷量为-.0×C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B ,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d= 0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω,定值电阻R的阻值为6Ω，电动机的内阻为0.5Ω.求（取g=10m/s2,静电力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2）

    （1）小球到达B点时的速度；
    （2）小球所带的电荷量；
    （3）电动机的机械功率。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示,在同一竖直平面上, 质量为2m的小球静止在光滑斜面底部的压缩弹簧的顶端此时小球距斜面顶端的高度为.解除弹簧的锁定后,小球沿斜面向上运动.离开斜面后,达到最高点时(此时球的速度恰好水平)与静止悬挂在此处的小球发生弹性碰撞,碰撞后球刚好能摆到与悬点同一高度,球沿水平方向抛射落在水平面上的点, 点的投影与的距离为.已知球质量为,悬绳长,视两球为质点,重力加速度为,不计空气阻力.求:

    (1)球在两球碰撞后瞬间受到悬绳拉力的大小.
    (2)球在两球碰撞前瞬间的速度大小.
    (3)弹簧的弹力对球所做的功.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (10分)如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成角的绝缘直杆，其下端(端)距地面高度。有一质量的带电小环套在直杆上，正以某一速度，沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过端的正下方点处。（取，）

    求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。
    (2)小环从C运动到P过程中的动能增量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （9分）如图所示，两平行金属板带等量异号电荷，两板间距离为d，与水平方向成a角放置，一电量为＋q、质量为m的带电小球恰沿水平直线由静止开始从一板的右端点向左运动到另一板的左端点，求：

    （1）该匀强电场的场强大小； 
    （2）小球运动的加速度大小；
    （3）小球由静止开始从一板运动至另一板所需的时间.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平，在BC下方有一水平向右的匀强电场，整个半圆细管均处在电场中。质量为m、荷量为q的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间的距离为2R。当小球到达圆管的最低点P时，对下方管壁的压力大小等于其重力的9倍。重力加速度为g。

    求：（1）匀强电场的电场强度大小。
    （2）小球在管中运动的最大动能。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （9分）某物体在水平拉力F1作用下由静止开始沿水平面运动，经过时间t后，将拉力突然变为相反方向，同时改变大小为F2，又经过时间2t后恰好回到出发点，求：
    （1）F1与F2之比为多少？
    （2）F1与F2做功之比为多少？
    （3）求t时刻与3t时刻的速率之比为多少？

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