题目内容

如图所示，一根长为2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°，电场强度E=103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G=10-3N，电荷量q=2×10-6C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，则小球从B点射出时的速度是（取g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）
分析：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图．根据垂直于管子方向力平衡，求出管对小球的压力，由摩擦力公式求出摩擦力的大小．小球从A到B的过程中，重力做负功，电场力做负功，摩擦力做负功，根据动能定理求出小球从B点射出时的速度．
解答：解：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图．根据平衡条件得到，
管子对小球的压力N=（qE-mg）cos37°=（2×10-6×103-10-4×10）×0.8N=8×10-4N
小球运动过程中所受的摩擦力的大小f=μN=0.5×8×10-4N=4×10-4N
小球从A到B的过程中，根据动能定理得
    （F-mg）Lsin37°-fL=
1
2
mv2
代入解得，小球从B点射出时的速度v=2
2
m/s．
故选C
点评：本题分析受力情况是解题的基础．运用动能定理时，要确定哪些力做功，不能遗漏．涉及力在空间上效果，首先要想到动能定理．
练习册系列答案
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（2012?杨浦区一模）如图所示，一根长为三的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为ma和mb，杆可绕距a球为L/4处的水平定轴D在竖直平面内转动，初始时杆处于竖直位置，小球b几乎接触桌面，在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m的立方体匀质物块，图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面．现用一水平恒力F作用于a球上，使之绕O轴逆时针转动，设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b立方体物块始终接触没有分离．不计一切摩擦，求：
（1）在细杆转动过程中a、b两小球速度大小的关系．
（2）当细杆转过口角时小球6速度大小与立方体物块速度大小的关系．
（3）若ma=3mb=m，当细杆转过30°角时小球b速度的大小．

如图所示，一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α＝37°，电场强度E＝103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G＝10－3 N，电荷量q＝2×10－6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，则小球从B点射出时的速度是(取g＝10 m/s2；sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

A．

2 m/s

B．

3 m/s

C．

2m/s

D．

2m/s

如图所示，一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α＝37°，电场强度E＝103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G＝10－3 N，电荷量q＝2×10－6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，则小球从B点射出时的速度是(取g＝10 m/s2；sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

A．2 m/s

B．3 m/s

C．2m/s

D．2m/s

如图所示，一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°,电场强度E=103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0．5，则小球从B点射出时的速度是（取g=10 m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）（    ）

A．2 m/s            B．3 m/s        C．2m/s         D．2m/s

 

如图所示，一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°,电场强度E=103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，则小球从B点射出时的速度是（     ）（取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8）

A、2 m/s  B、3 m/s      C、2m/s      D、2m/s

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