分析 (1)小球静止时在竖直线的右边,根据小球静止时受平衡力,可以判断出小球的受力的方向向右,与电场线的方向相同,因此小球带正电;对小球进行受力分析,水平方向和竖直方向的受力都平衡,即可得解;
(2)水平方向不受力了,平衡破坏了,小球在竖直向下的重力和竖直向上的电场力的作用下,在绳子的约束下,在竖直平面内沿圆弧摆下,做圆周运动,或沿圆弧来回运动,根据动能定理,带电小球到最低点时重力和电场力做的功全部转化为小球的动能,此时速度最大,列式即可得解.
解答 解:(1)小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力,由平衡条件得:
mgtan60°=qE
解得:E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$
(2)电场方向变成向下后,重力和电场力都向下,两个力做功,小球开始摆动做圆周运动,由动能定理:
(mg+qE)L(1-cos60°)=$\frac{1}{2}$mv2
在最低点时绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力,有:
T-(mg+qE)=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
解得:T=(mg+qE)+m$\frac{{v}^{2}}{L}$=2($\sqrt{3}$+1)mg
答:(1)匀强电场的电场强度$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$;
(2)小球经过最低点时丝线的拉力2($\sqrt{3}$+1)mg.
点评 (1)掌握力的合成和分解,运用共点力平衡的条件找出力与力的关系.(2)带电粒子在复合场中的圆周运动一般由动力学公式求解,一般的曲线运动一般由动能定理求解.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 加速度增大,速度一定增大 | |
B. | 速度变化量是矢量 | |
C. | 加速度为零时,速度可能最大 | |
D. | 匀变速直线运动指速度变化量相同的直线运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 速度逐渐减小 | B. | 速度先增大后减小 | ||
C. | 加速度逐渐增大 | D. | 加速度逐渐减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 轨道槽对地面的最大压力为(M+2m)g | |
B. | 轨道槽对地面的最小压力为Mg | |
C. | 轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小 | |
D. | 轨道槽对地面的摩擦力方向先向右后向左 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 | |
B. | 质量为m的滑块均沿斜面向上运动 | |
C. | 绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 | |
D. | 交换位置后系统的加速度减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 带正电的点电荷在电场力作用下,运动的轨迹和电场线重合? | |
B. | 沿电场线方向电场强度逐渐减小? | |
C. | 沿电场线方向电势逐渐降低? | |
D. | 电荷沿电场线方向运动,电势能减少 |
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