如圖3所示，一條長為l的細線，上端固定在O點，下端有一質量為m的小球，將它們置于一個足夠大的勻強電場中，場強大小為E，方向水平向右.已知當細線與豎直方向的夾角為α=30°時，小球處于平衡.
（1）小球帶何種電荷？求出小球所帶電荷量；
（2）若把小球拉到最低點C，則至少給小球施以多大的垂直于線的速度可以使小球在豎直平面內做完整的圓周運動？


見解析
【試題分析】
【解析】（1）小球在平衡位置受力如圖4所示.由平衡條件得：小球帶正電，帶電量為q=.

（2）從場強疊加的角度分析，可將帶電小球看作重力場與電場相疊加的復合場，按矢量合成法則，復合場力F=，方向與豎直方向成30°角.與小球只在重力作用下豎直平面內的圓周運動相類比，可得到該圓周運動的等效最高點為圖5中A點.
小球在豎直平面內做圓周運動的臨界條件為F=，設C點的最小速度為v■，由動能定理得-mg（l+lcos30°）-qElsin30°=，解得vC=
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時（裝置如圖1所示）
（1）研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟如下：
（A）用天平稱出小車和小桶及內部所裝砂子的質量．
（B）按圖裝好實驗器材．使帶滑輪長木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．
（D）將打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質量．
（E）保持小桶及其中砂子的質量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗．

（F）分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值．
（G）作a-M關系圖象，并由圖象確定a、M關系．
在上述步驟中，有錯誤或處理不恰當?shù)氖?BR>步驟
D
D
，應把
6V電壓的蓄電池
6V電壓的蓄電池
改為
6V的低壓交流學生電源
6V的低壓交流學生電源
．
步驟
G
G
，應把
a-M
a-M
改為
a-
1
M
a-
1
M
．
（2）利用上題裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗時：
甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學畫出的圖象為圖中的Ⅱ直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是
BC
BC
．
（A）實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
（B）甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
（C）實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
（D）乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度的實驗中，得到如圖3所示的一條紙帶，從比較清晰的點開始起，每5個打印點取一個計數(shù)點，分別標上0、1、2、3…量得0與1兩點間的距離s1=30mm，3與4兩點間的距離s4=48mm，打下0與1兩點之間時間內小車的平均速度
0.30
0.30
m/s，則小車的加速度為
0.60
0.60
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（選3-4）
精英家教網(wǎng)
（1）判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”
A．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波
 

B．電磁波是振蕩電路中電子的周期性運動產(chǎn)生的
 

C．單擺做簡諧運動的回復力大小總與偏離平衡位置的位移大小成正比
 

D．激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點，是進行全息照相的理想光源
 

E．地面上靜止的人觀察一條沿自身長度方向高速運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小
 

F．如圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在t=0時刻的波形圖，已知波速為10m/s，則圖中P質點的振動方程為y=10sin5πt（cm）
 

（2）據(jù)報道：2008年北京奧運會時，光纖通信網(wǎng)將覆蓋所有奧運場館，為各項比賽提供安全可靠的通信服務．光纖通信可利用光的全反射將大量信息高速傳輸．如圖乙所示，一根長為L的直光導纖維，它的折射率為n．如果把該光纖放在空氣中，要使從它的一個端面進入光纖的光發(fā)生全反射，最大的入射角是多少（用該角的正弦函數(shù)值表示）？為簡化問題，光纖外套忽略不計．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時（裝置如圖1所示）
（1）研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟如下：
（A）用天平稱出小車和小桶及內部所裝砂子的質量．
（B）按圖裝好實驗器材．使帶滑輪長木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．
（D）將打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質量．
（E）保持小桶及其中砂子的質量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗．

（F）分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值．
（G）作a-M關系圖象，并由圖象確定a、M關系．
在上述步驟中，有錯誤或處理不恰當?shù)氖?br/>步驟______，應把______改為______．
步驟______，應把______改為______．
（2）利用上題裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗時：
甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學畫出的圖象為圖中的Ⅱ直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是______．
（A）實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
（B）甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
（C）實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
（D）乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度的實驗中，得到如圖3所示的一條紙帶，從比較清晰的點開始起，每5個打印點取一個計數(shù)點，分別標上0、1、2、3…量得0與1兩點間的距離s1=30mm，3與4兩點間的距離s4=48mm，打下0與1兩點之間時間內小車的平均速度______m/s，則小車的加速度為______m/s2．

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科目：高中物理 來源：2008年江蘇省徐州市高考物理三模試卷（解析版） 題型：解答題

（選3-4）

（1）判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”
A．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波______
B．電磁波是振蕩電路中電子的周期性運動產(chǎn)生的______
C．單擺做簡諧運動的回復力大小總與偏離平衡位置的位移大小成正比______
D．激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點，是進行全息照相的理想光源______
E．地面上靜止的人觀察一條沿自身長度方向高速運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小______
F．如圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在t=0時刻的波形圖，已知波速為10m/s，則圖中P質點的振動方程為y=10sin5πt（cm）______
（2）據(jù)報道：2008年北京奧運會時，光纖通信網(wǎng)將覆蓋所有奧運場館，為各項比賽提供安全可靠的通信服務．光纖通信可利用光的全反射將大量信息高速傳輸．如圖乙所示，一根長為L的直光導纖維，它的折射率為n．如果把該光纖放在空氣中，要使從它的一個端面進入光纖的光發(fā)生全反射，最大的入射角是多少（用該角的正弦函數(shù)值表示）？為簡化問題，光纖外套忽略不計．

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