题目内容

如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点．重力加速度为g，求：
（1）静止在P点时线的拉力是多大？
（2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？
（3）如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？
精英家教网
（1）小球静止在P点时由平衡条件得
       cos45°=
mg
T

         T=
2
mg
    （2）小球从A到P的过程中，电场力做负功，故其电势能增加   
         由（1）问得tan45°=
F电
mg
  F电=mg
         则小球克服电场力做功W=F电L（1-cos45°）
       其电势能增加为△EP=△W=
2-
2
2
mgL
    （3）小球先做匀加速直线运动到达最低点C，
      根据动能定理得：
1
2
mvC2-0=mgL+F电L    vC=2
gL

     到达C点后细绳绷紧，小球沿细绳方向的速度变为零，
        则vC′=vCsin45°  vC′=
2gL

     从C到P做圆周运动，由动能定理得：
1
2
mvP2-
1
2
mvC^2=-mgL(1-cos45°)+F电Lsin45°
      vP=
2
2
gL

答：（1）静止在P点时线的拉力是
2
mg．
    （2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，当小球摆至P点时，其电势能增加了
2-
2
2
mgL．
    （3）如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，小球到达P点时的速度 vP=
2
2
gL
．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，一质量为m，带电荷量为+q的小物体，在水平方向的匀强磁场B中，从倾角为
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑，求：
（1）此物体在斜面Q上运动的最大速度．
（2）此物体在斜面上运动的距离．
（3）此物体在斜面上运动的时间．
如图所示，一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入高度为h2（h2＞L）的匀强磁场．下边刚进入磁场时，线圈正好作匀速运动．线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s．取g=10m/s2
（1）求匀强磁场的磁感应强度B．
（2）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向．
（3）在线圈的下边通过磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热Q是多少？通过线圈的电荷量q是多少？
如图所示，一质量为m的物块恰好沿着倾角为θ的斜面匀速下滑．现对物块施加一个竖直向下的恒力F．则物块（　　）
如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F的作用下，从最低点A点拉至B点的过程中，力F所做的功为（　　）
精英家教网如图所示，一质量为m=1.0×10-2kg，带电量为q=1.0×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37°角．小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g取10m/s2．
（1）求电场强度E．
（2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小v及方向．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网