(13分).如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線懸掛質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,放入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為,今將小球拉至水平方向的A點(diǎn)后,由靜止釋放。

(1)求小球落至最低點(diǎn)B處的速度大小。

(2)若小球落至最低B處時(shí),繩突然斷開,同時(shí)將電場(chǎng)等大反向,求小球在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小動(dòng)能。

(13分)

   (1)由題意知:小球受水平向右的電場(chǎng)力qE和重力mg的作用,使物體沿合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),如圖1所示。由幾何知識(shí)得LAC=L,由動(dòng)能定理可得:

        F合 L=

       

       

          由于繩子給小球一沖量使小球沿繩方向的速度減為零。

          沿切線方向的速度為

          此后小球C點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,繩子對(duì)小球不做功,電場(chǎng)和重力均對(duì)小球做正功,則有:

               

          解得:

                

(2)繩斷后,電場(chǎng)反向,則重力和電場(chǎng)力的合力對(duì)小球先做負(fù)功后做正功,則小球動(dòng)能減少最多處,其功能才最小。合力對(duì)小球所做的負(fù)功最大處沿合力的反方向的速度減為零,只有沿合力垂直方向的速度(如圖2所示),則:

      

      其最小動(dòng)能為

     

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線栓著一質(zhì)量為m的小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ.下列說(shuō)法中正確的( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為M的小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向間的夾角為0,關(guān)于小球的受力情況,下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,用長(zhǎng)為l的繩子一端系著一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端固定在O點(diǎn),拉小球至A點(diǎn),此時(shí)繩偏離豎直方向θ,松手后小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速率為( 。ǹ諝庾枇Σ挥(jì))
A、
2glcosθ
B、
2gl(1-cosθ)
C、
2mgl(1-sinθ)
D、
2gl

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為M的小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ,關(guān)于小球的受力情況,下列說(shuō)法正確的是(  )
A、小球受到重力、線的拉力和向心力三個(gè)力B、向心力的大小等于細(xì)線對(duì)小球拉力的大小C、向心力的大小等于重力的大小D、向心力是細(xì)線的拉力和小球所受重力的合力

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