在方向水平的勻強電場中，絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端懸掛于O點。將小球拿到A點（此時細線與電場方向平行）無初速釋放，已知小球擺到B點時速度為零，此時細線與豎直方向的夾角為θ=30°，求：

（1）小球速度最大的位置。
（2）小球速度最大時細線對小球的拉力。

（1）α=30°（2）mg

解析試題分析：（1）小球由A運動到B根據(jù)動能定理，
mgLcosθ-qEL（1+sinθ）="0"
解得
設(shè)小球最大速度的位置為C，懸線與豎直方向間的夾角為
α，小球受力如圖，則tanα==，α=30°
（2）由A到C，根據(jù)動能定理，有mgLsin60°-qEL（1-cos60°）=
在C點，根據(jù)牛頓第二定律，有
解得 T=mg
考點：動能定理及牛頓第二定律。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導軌平行固定放置，間距d＝0.5 m，電阻不計，左端通過導線與阻值R＝2 W的電阻連接，右端通過導線與阻值RL ＝4 W的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長l ="2" m，有一阻值r ="2" W的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區(qū)域并保持勻速運動．已知從t＝0開始到金屬棒運動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，

求：（1）通過小燈泡的電流．
（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運動的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，半徑為的 1/4光滑圓弧軌道最低點D與水平面相切，在D點右側(cè)處用長為的細繩將質(zhì)量為的小球B（可視為質(zhì)點）懸掛于O點，小球B的下端恰好與水平面接觸，質(zhì)量為的小球A（可視為質(zhì)點）自圓弧軌道C的正上方H高處由靜止釋放，恰好從圓弧軌道的C點切入圓弧軌道，已知小球A與水平面間的動摩擦因數(shù),細繩的最大張力,重力加速度為，試求：
 
（1）若，小球A到達圓弧軌道最低點D時所受軌道的支持力；
（2）試討論在什么范圍內(nèi)，小球A與B發(fā)生彈性碰撞后細繩始終處于拉直狀態(tài)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的1/4圓弧管固定在豎直平面內(nèi)，圓弧的半徑為0.2m，在圓心O處固定一個電荷量為-.0×C的點電荷。質(zhì)量為0.06kg、略小于圓管截面的帶電小球,從與O點等高的A點沿圓管內(nèi)由靜止運動到最低點B ,到達B點小球剛好與圓弧沒有作用力，然后從B點進入板距d= 0.08m的兩平行板電容器后剛好能在水平方向上做勻速直線運動,且此時電路中的電動機剛好能正常工作。已知電源的電動勢為12V,內(nèi)阻為1Ω,定值電阻R的阻值為6Ω，電動機的內(nèi)阻為0.5Ω.求（取g=10m/s2,靜電力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2）

（1）小球到達B點時的速度；
（2）小球所帶的電荷量；
（3）電動機的機械功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示,在同一豎直平面上, 質(zhì)量為2m的小球靜止在光滑斜面底部的壓縮彈簧的頂端此時小球距斜面頂端的高度為.解除彈簧的鎖定后,小球沿斜面向上運動.離開斜面后,達到最高點時(此時球的速度恰好水平)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生彈性碰撞,碰撞后球剛好能擺到與懸點同一高度,球沿水平方向拋射落在水平面上的點, 點的投影與的距離為.已知球質(zhì)量為,懸繩長,視兩球為質(zhì)點,重力加速度為,不計空氣阻力.求:

(1)球在兩球碰撞后瞬間受到懸繩拉力的大小.
(2)球在兩球碰撞前瞬間的速度大小.
(3)彈簧的彈力對球所做的功.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)如圖所示，在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿，其下端(端)距地面高度。有一質(zhì)量的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度，沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過端的正下方點處。（取，）

求：(1)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向。
(2)小環(huán)從C運動到P過程中的動能增量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，兩平行金屬板帶等量異號電荷，兩板間距離為d，與水平方向成a角放置，一電量為＋q、質(zhì)量為m的帶電小球恰沿水平直線由靜止開始從一板的右端點向左運動到另一板的左端點，求：

（1）該勻強電場的場強大�。� 
（2）小球運動的加速度大�。�
（3）小球由靜止開始從一板運動至另一板所需的時間.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平，在BC下方有一水平向右的勻強電場，整個半圓細管均處在電場中。質(zhì)量為m、荷量為q的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落，A、B兩點間的距離為2R。當小球到達圓管的最低點P時，對下方管壁的壓力大小等于其重力的9倍。重力加速度為g。

求：（1）勻強電場的電場強度大小。
（2）小球在管中運動的最大動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）某物體在水平拉力F1作用下由靜止開始沿水平面運動，經(jīng)過時間t后，將拉力突然變?yōu)橄喾捶较颍瑫r改變大小為F2，又經(jīng)過時間2t后恰好回到出發(fā)點，求：
（1）F1與F2之比為多少？
（2）F1與F2做功之比為多少？
（3）求t時刻與3t時刻的速率之比為多少？

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