题目内容
2．
如图所示，某物理实验室中有一水平向右的匀强电场．质量m=100g的带正电q=1×10-3c的小球穿在长L=1.2m的直杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑．保持电场强度不变，改变固定杆与竖直线的夹角θ=37°，将小球从O点静止释放．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）该实验室中匀强电场的电场强度大小；
（2）当θ=37°时，小球离开杆时的速度是多大．
分析 （1）当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速经过杆上A、B两点说明重力与摩擦力相等，即可求得风力
（2）当杆与竖直方向成37°时，对球受力分析，由牛顿第二定律求的加速度，由运动学公式求得速度．
解答 
解：（1）设电场强度为E，则杆竖直放置时，电场力F=Eq；
摩擦力f=μEq；
根据平衡条件可得：
mg=f=μEq
解得：E=$\frac{mg}{μq}$=$\frac{0.1×10}{0.5×1×1{0}^{-3}}$=2×103N/C；
（2）当θ=37°时，小球受力情况如图示，垂直杆方向上有：
Eqcos37°=mgsin37°+FN
代入数据得：FN=1N
小球受摩擦力为：Ff=μFN=0.5×1=0.5N
小球沿杆运动的加速度为：a=$\frac{mgcos37°+Eqsin37°-{F}_{f}}{m}$
解得：a=15m/s2
由v2-v02=2ax
得小球到达杆下端时速度为：v=6m/s
答：（1）该实验室中匀强电场的电场强度大小为2×103N/C；
（2）当θ=37°时，小球离开杆时的速度是6m/s．
点评 本题考查带电粒子在电场中的运动情况，考查利用牛顿第二定律和运动学公式解决问题的能力，关键是对物体正确受力分析，再正确选用物理规律分析求解．
练习册系列答案
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如图所示是匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm，则电场的电场强度为多大？到A点距离为1.5cm的P点电势为多大？
如图甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压．开始A板的电势比B板高，此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动．设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A板运动时为速度的正方向，则下列图象中能正确反映电子速度变化规律的是（其中C、D两项中的图线按正弦函数规律变化）（ ）
如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
如图所示，两根长为L的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为m，带电量分别为+q和-q的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场中，现用长度也为 L 的绝缘细丝线将AB拉紧，并使小球处于静止状态，求 E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态．
如图所示，在场强E=104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l=15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=3g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，取g=10m/s2．求：
14．
如图甲是某电场的一条电场线，A、B是线上的两点，将一带负电荷的粒子从A点处由静止释放，粒子从A运动到B过程中的v-t图线如图乙所示，设A、B两点的电势分别为φA、φB，场强大小分别为EA、EB，粒子在a、b两点的电势能分别为EpA、EpB，不计重力，则有（ ）
如图甲是某电场的一条电场线，A、B是线上的两点，将一带负电荷的粒子从A点处由静止释放，粒子从A运动到B过程中的v-t图线如图乙所示，设A、B两点的电势分别为φA、φB，场强大小分别为EA、EB，粒子在a、b两点的电势能分别为EpA、EpB，不计重力，则有（ ）| A． | φA＞φB | B． | EA＞EB | C． | EA＜EB | D． | EpA＞EpB |
11．下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是（ ）
| A． | 相互接触的物体之间必有弹力作用 | |
| B． | 物体的重心并不一定在物体的几何中心上 | |
| C． | 动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比 | |
| D． | 只有静止的物体才能受到静摩檫力 |
12．质点由静止开始作匀加速直线运动，第t秒内位移为s，可知质点的加速度a为（ ）
| A． | $\frac{2s}{t}$ | B． | $\frac{2s}{{2t}^{2}}$ | C． | $\frac{2s}{2t+1}$ | D． | $\frac{2s}{2t-1}$ |