11．如圖所示，用長為l的絕緣細線拴一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點）后懸掛于O點，整個裝置處于水平向右的勻強電場E中．將小球拉至使懸線呈水平的位置A后，由靜止開始將小球釋放，小球從A點開始向下擺動，當(dāng)懸線轉(zhuǎn)過60°角到達位置B時，速度恰好為零．求：
（1）電場強度E 的大�。�
（2）小球到達B點時，懸線對小球的拉力T的大小．

分析 （1）根據(jù)電場強度與電勢差的關(guān)系U=Ed求解場強E．式中d是AB沿電場線方向的距離．
（2）小球到達B點時，速度為零，向心力為零，根據(jù)牛頓第二定律求解拉力．

解答 解：（1）從A到B過程，由動能定理得：
mglsin60°-qEl（1-cos60°）=0-0，
代入數(shù)據(jù)解得：E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$；
（2）小球到達B點時，懸線對小球的拉力T、重力沿半徑方向的分力mgcos30°、
電場力沿半徑方向的分力qEcos60°的合力是向心力，
由牛頓第二定律得：$T-mgcos30°-qEcos60°=\frac{mv_B^2}{l}$，
因為：vB=0，解得：T=$\sqrt{3}$mg．
答：（1）電場強度E的大小為$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$；
（2）小球到達B點時，懸線對小球的拉力T的大小為$\sqrt{3}$mg．

點評 解決本題關(guān)鍵要掌握動能定理和電場力做功W=qU、電場強度與電勢差的關(guān)系式U=Ed．對于最大速度，可根據(jù)單擺的運動進行類比理解并分析得到．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．某同學(xué)采用如圖1所示的裝置探究“物體質(zhì)量一定時，其加速度與所受合外力的關(guān)系”．

（1）該同學(xué)是采用v-t圖象來求加速度的，圖1是實驗中打出的一條紙帶的一部分（單位cm），紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的6個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，打點計時器接在頻率為50Hz的交變電源上．打點計時器打3點時，小車的速度為0.23m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．打這條紙帶小車的加速度為0.54m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（2）該同學(xué)把各點的速度都算出來，標(biāo)在了v-t坐標(biāo)系中，如圖3-甲所示．并作出小車運動的v-t圖線；利用圖線求出小車此次運動的加速度a=1.0m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）該同學(xué)最終所得小車運動的a-F圖線如圖3-乙所示，從圖中我們可以看出圖線是一條過原點的直線，根據(jù)該圖線可以確定下列判斷中正確的是AD
A．本實驗中小車的質(zhì)量一定時，其加速度與所受合外力成正比
B．小車的加速度可能大于重力加速度g
C．可以確定小車的質(zhì)量約為2kg
D．實驗中配重的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．（1）在做用打點計時器測速度的實驗時，要用到打點計時器，打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點計時器和電火花打點計時器使用的是交流電（直流電，交流電），它們是每隔0.02s打一個點．
（2）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作之間的時間順序關(guān)系是：A
A．先接通電源，后讓紙帶運動        B．先讓紙帶運動，再接通電源
C．讓紙帶運動的同時接通電源        D．先讓紙帶運動或先接通電源都可以
（3）給出了下列實驗步驟，請按合理的操作順序，把必要的步驟填在橫線上dfacbe．（只填步驟序號）
a．拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處； b．放開紙帶；c．接通電源
d．將打點計時器固定在長木板上，接好電路，將長木板平放在桌面上；
e．?dāng)嚅_電源，取下紙帶；
f．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔；把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著重量適當(dāng)?shù)你^碼．
（4）在研究勻變速直線運動的實驗中，如圖所示為某次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為0.1s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
a．根據(jù)紙帶上所給出的數(shù)據(jù)，計算B點的瞬時速度VB=0.80m/s
b．根據(jù)紙帶上所給出的數(shù)據(jù)，計算小車運動的加速度a=2.0m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，用長為L且不可伸長的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則下列說法中正確的是（　�。�
A．小球在圓周最高點時的向心力一定是只由重力提供
B．小球在最高點時繩子的拉力不可能為零
C．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點的速率為$\sqrt{gL}$
D．小球過最低點時繩子的拉力有可能小于小球重力

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系上，如圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知（　　）
A．反映變化Pr的圖線是cB．電源電動勢為8 V
C．電源內(nèi)阻為1ΩD．當(dāng)電流為1A時，電源的效率為50%

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實驗電路如圖1所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲．現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如表所示．
編號材料長度
（m）		橫截
面積
（mm2）
A鎳鉻合金0.80.8
B鎳鉻合金0.50.5
C鎳鉻合金0.30.5
D鎳鉻合金0.31.0
E康銅絲0.30.5
F康銅絲0.80.8
（1）電路圖中四種金屬絲應(yīng)選表中的C和BDE（用編號表示另三個，任意順序填寫）．
（2）在相互交流時，有位學(xué)生提出用如圖2所示的電路，只要將圖中P端分別和觸點1、2、3、4相接，讀出電流，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，也能探究出導(dǎo)體電阻與影響其因素的定量關(guān)系，你認為上述方法是否正確否（填是否），如正確請說出理由；若不正確，請說出原因因為P端分別和觸點1、2、3、4相接時，電阻兩端的電壓不一定相同，只有電壓有電壓不變時，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，才能探究出導(dǎo)體的電阻與影響其的定量關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是（　�。�
A．質(zhì)量大的物體自由下落時的加速度大
B．雨滴下落的過程是自由落體運動
C．在自由落體運動過程中，不同質(zhì)量的物體運動規(guī)律相同
D．從水平飛行著的飛機上釋放的物體將做自由落體運動

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．關(guān)于簡諧運動，下列說法中錯誤的是（　�。�
A．質(zhì)點從平衡位置起第一次到最大位移所需時間為$\frac{T}{4}$（T是周期）
B．質(zhì)點走過一個振幅那么長的路程用的時間總是$\frac{T}{4}$
C．質(zhì)點在$\frac{T}{4}$時間內(nèi)走過的路程恒等于一個振幅的長度
D．質(zhì)點在$\frac{T}{4}$時間內(nèi)走過的路程可以大于、等于、小于一個振幅的長度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，一 車西瓜隨汽車一起沿水平路面向右做勻加速直線運動，汽車所受阻力是車重的K倍，加速度大小為a，車中質(zhì)量為m的西瓜受到的其它西瓜的作用力的合力大小為（　�。�
A．mgB．m（g+a）C．m$\sqrt{{a}^{2}+{g}^{2}}$D．mg$\sqrt{1+{k}^{2}}$

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