如图1所示,一长为l且不可伸长的绝缘细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m的带电小球。空间存在一场强为E、方向水平向右的匀强电场。当小球静止时,细线与竖直方向的夹角为θ=37°。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)判断小球所带电荷的性质,并求出小球所带的电荷量q;
(2)如图2所示,将小球拉至A点,使细线处于水平拉直状态。释放小球,小球由静止开始向下摆动,当小球摆到B点时速度恰好为零。
a.求小球摆动过程中最大速度vm的大小;
b.三位同学对小球摆动到B点时所受合力的大小F合进行了讨论:第一位同学认为;第二位同学认为F合<mg;第三位同学认为F合=mg。你认为谁的观点正确?请给出证明。
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如图1所示,一长为l且不可伸长的绝缘细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m的带电小球。空间存在一场强为E、方向水平向右的匀强电场。当小球静止时,细线与竖直方向的夹角为θ=37°。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)判断小球所带电荷的性质,并求出小球所带的电荷量q;
(2)如图2所示,将小球拉至A点,使细线处于水平拉直状态。释放小球,小球由静止开始向下摆动,当小球摆到B点时速度恰好为零。
a.求小球摆动过程中最大速度vm的大小;
b.三位同学对小球摆动到B点时所受合力的大小F合进行了讨论:第一位同学认为;第二位同学认为F合<mg;第三位同学认为F合=mg。你认为谁的观点正确?请给出证明。
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如图所示,空间某区域存在足够大的水平方向的匀强电场E=2×104 N/C,将一长为L=1m的不可伸长的绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一个质量为m=0.1 kg的可视为质点小球,小球带电量q= +5 ×l0-5 C,现将绝缘细线AO拉至与电场线平行位置,且细线刚好拉直,让小球从A处静止释放,取g= 10 m/s2,求:
(1)小球第一次到达O点正下方的B点时细线的拉力F;
(2)小球从A运动到B过程中,小球的最大速度vm;
(3)若让小球在如图所示的竖直平面内做完整的圆周运动,则需在A处给小球一个垂直于细线的初速度vo,求vo的最小值。(以上结果可用根式表示)
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如图所示,空间有场强大小,方向竖直向下的匀强电场,长不可伸长的轻绳固定于O点,另一端系一质量、带电量的小球。拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在一个与水平面成、无限大的挡板MN上的C点,重力加速度g取,试求:
(1)绳子的最大张力;
(2)、C两点的电势差;
(3)当小球运动至C点时,突然调整匀强电场的方向和大小,同时把挡板迅速水平向右平移到某处,若小球仍能垂直打在挡板上,求调整后匀强电场大小的最小值.
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如图所示,空间有场强的竖直向下的匀强电场,长的不可伸长的轻绳一端固定于点,另一端系一质量的不带电小球,拉起小球至绳水平后,无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球,以速度水平抛出,经时间与小球与点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力,小球均可视为质点,取。
(1)求碰撞前瞬间小球的速度。
(2)若小球经过路到达平板,此时速度恰好为O,求所加的恒力。
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在点下方面任意改变平板位置,小球均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力。
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(20分)
如图所示,空间有场强的竖直向下的匀强电场,长的不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量的不带电小球,拉起小球至绳水平后,无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球,以速度水平抛出,经时间与小球与点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力,小球均可视为质点,取。
(1)求碰撞前瞬间小球的速度。
(2)若小球经过路到达平板,此时速度恰好为O,求所加的恒力。
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在点下方任意改变平板位置,小球均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力。
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(20分)
如图所示,空间有场强的竖直向下的匀强电场,长的不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量的不带电小球,拉起小球至绳水平后,无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球,以速度水平抛出,经时间与小球与点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力,小球均可视为质点,取。
(1)求碰撞前瞬间小球的速度。
(2)若小球经过路到达平板,此时速度恰好为O,求所加的恒力。
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在点下方任意改变平板位置,小球均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力。
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(2010·四川卷)25.(20分)如图所示,空间有场强的竖直向下的匀强电场,长的不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量的不带电小球,拉起小球至绳水平后,无初速释放。另一电荷量、质量与相同的小球,以速度水平抛出,经时间与小球与点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力,小球均可视为质点,取。
(1)求碰撞前瞬间小球的速度。
(2)若小球经过路到达平板,此时速度恰好为0,求所加的恒力。
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在点下方面任意改变平板位置,小球均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力。
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有三根长度皆为L的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别挂有质量均为m、电量分别为-q、q的带电小球A和B,A、B间用第三根线连接起来。所在空间存在水平向右、大小E=的匀强电场,系统平衡时,A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的轻线烧断,因空气阻力,A、B两球最后会达到新的平衡位置(不计两带电小球间相互作用的静电力)。以下说法正确的是
A. A球的电势能增加了qEL
B. B球的电势能减少了qEL
C. A球的重力势能减少了mgL
D. B球的重力势能减少了 mgL
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