【題目】如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球質(zhì)量為m,電量為-q。用絕緣輕繩(不伸縮)懸于O點(diǎn)，平衡時(shí)小球位于A點(diǎn)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ＝30°。繩長(zhǎng)為l，AO＝CO＝DO＝l，OD水平，OC豎直。求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E；

(2)把小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，小球向右擺動(dòng)到Ａ點(diǎn)時(shí)的速率和該時(shí)刻輕繩中張力(計(jì)算結(jié)

果可帶根號(hào))。

【答案】（1） （2） ；

【解析】試題分析：（1）小球在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài)：

電場(chǎng)強(qiáng)度

（2）當(dāng)小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，小球先沿電場(chǎng)力與重力的合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由D運(yùn)動(dòng)到B， OB與豎直方向夾角為30°方向繩繃直，A、B關(guān)于OC對(duì)稱，設(shè)此時(shí)速度為vB。

根據(jù)牛頓第二定律：

解得小球的加速度

根據(jù)幾何關(guān)系可知，由D到B位移等于繩長(zhǎng)l，根據(jù)

解得：小球剛運(yùn)動(dòng)到B時(shí)的速度

繩繃直后，小球沿繩方向的分速度變?yōu)榱悖怪崩K方向速度不變，使小球繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)

小球從B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度

小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)切向加速度為零，圓周運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大

由B到A位移為l，重力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

解得：小球運(yùn)動(dòng)到A時(shí)的速度

所以，小球向右擺動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)有最大速率，最大速率

根據(jù)牛頓第二定律，有

此時(shí)輕繩中張力

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】①在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖3所示。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后挑選出的紙帶如圖1所示。圖中A、B、C、D、E是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。

計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)物體的瞬時(shí)速度為______________________m/s

整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物體的加速度為______________________m/s2

② 一位同學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得幾組數(shù)據(jù)以后，采用圖像分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。將相應(yīng)的力F和加速度a，在F—a圖中描點(diǎn)并擬合成一條直線，如圖2所示。你認(rèn)為直線不過原點(diǎn)的可能原因是___________

A.鉤碼的質(zhì)量太大

B.未平衡摩擦力

C.平衡摩擦力時(shí)木板的傾角太小，未完全平衡

D.平衡摩擦力時(shí)木板的傾角太大，失去平衡

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在2008北京奧運(yùn)會(huì)中，牙買加選手博爾特是一公認(rèn)的世界飛人，在男子100m決賽和男子200m決賽中分別以9.69s和19.30s的成績(jī)破兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，獲得兩枚金牌．關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（ ）

A. 200m決賽中的路程是100m決賽的兩倍

B. 200m決賽中的平均速度約為10.36m/s

C. 100m決賽中的平均速度約為10.32m/s

D. 100m決賽中的最大速度約為20.64m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一粗糙的水平傳送帶以恒定的速度沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶的左、右兩端皆有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定的速度沿水平面分別從左、右兩端滑上傳送帶，下列說法正確的是( )

A. 物體從右端滑到左端所需的時(shí)間一定大于物體從左端滑到右端的時(shí)間

B. 若，物體從左端滑上傳送帶必然先做加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)

C. 若，物體從右端滑上傳送帶，則物體可能到達(dá)左端

D. 若，物體從右端滑上傳送帶又回到右端，在此過程中物體先做減速運(yùn)動(dòng)再做加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（　　）

A.光電效應(yīng)說明光具有粒子性

B.光電效應(yīng)說明光具有波動(dòng)性

C.金屬的逸出功和入射光的頻率有關(guān)

D.入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)越少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的位移—時(shí)間圖象，由圖可知 ( )

A. 乙開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩物體相距20 m

B. 在0—10 s這段時(shí)間內(nèi)，物體間的距離逐漸變大

C. 在10 s—25 s這段時(shí)間內(nèi)，物體間的距離逐漸變小

D. 兩物體在10 s時(shí)相距最遠(yuǎn)，在25 s時(shí)相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將細(xì)線剪斷，將物塊a的加速度的大小記為a1，將物塊b的加速度的大小記為a2， S1和S2相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量分別記為Δl1和Δl2，重力加速度大小為g。在剪斷的瞬間( )

A. a1＝2g B. a2＝0

C. Δl1＝2Δl2 D. Δl1＝Δl2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈兩端與電阻和電容器相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S及朝下．在將磁鐵的S極插入線圈的過程中（　　）

A. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥

B. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引

C. 通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥

D. 電容器的A極板帶正電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列描述時(shí)間的是（　　）

A.百米賽的運(yùn)動(dòng)員11秒末達(dá)到終點(diǎn)B.第8個(gè)1秒末物體速度為零

C.百米賽運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)是11秒D.3秒初物體開始運(yùn)動(dòng)

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