(12分).如圖所示,長為L的絕緣細(xì)線一端懸于O點,另一端系一質(zhì)量為m、帶電荷+q的小球,小球靜止時處于O′點,F(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強電場中,小球靜止在A點時細(xì)線與豎直方向成θ角。求:

(1)該勻強電場的電場強度大;

(2)若將小球求從O′點由靜止釋放,則小球運動到A點時的速度υ多大?

 

【答案】

(1)(2)

【解析】

試題分析:(1)設(shè)電場強度為E,小球受重力mg、電場力qE及線的拉力F。

小球在A點,根據(jù)共點力平衡條件有   mgtanθ =qE  

解得      

(2)小球從O′點運動到A點的過程中,電場力做正功,重力做負(fù)功。設(shè)小球到達(dá)A點的速度為υ,根據(jù)動能定理有

qELsinθmgL ( 1 – cosθ ) = mυ2 

解得  

考點:考查了力的平衡條件的應(yīng)用

點評:力分析時一定要選擇合適的研究對象進(jìn)行正確的受力分析,應(yīng)用平衡條件進(jìn)行求解即可.

 

練習(xí)冊系列答案
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(2011?東莞一模)如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是( 。

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(2009?金山區(qū)二模)如圖所示,長為L的細(xì)繩,一端系有一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在O點.細(xì)繩能夠承受的最大拉力為7mg.現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩呈水平位置,然后由靜止釋放,小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)擺動.如果在豎直平面內(nèi)直線OA(OA與豎直方向的夾角為θ)上某一點O′釘一個小釘,為使小球可繞O′點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,且細(xì)繩不致被拉斷,求:OO′的長度d所允許的范圍.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球.在O點的正下方與O點相距L/2處有一枚光滑小釘,把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直,由靜止釋放.(重力加速度為g)求:
(1)小球在最低點的速度;
(2)細(xì)繩碰到釘子后瞬間,細(xì)繩對小球的拉力;
(3)小球擺到與小釘?shù)雀咛帟r速度大。

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如圖所示,長為L的長木板水平放置,在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的小物塊,現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動,當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r小物塊開始滑動,此時停止轉(zhuǎn)動木板,小物塊滑到底端的速度為v,則在整個過程中,下列說法不正確的是(  )

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精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O,現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,P為圓周的最高點,若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為
9
2
gL
,忽略摩擦阻力和空氣阻力,則以下判斷正確的是( 。
A、小球不能到達(dá)P點
B、小球到達(dá)P點時的速度大于
gL
C、小球能到達(dá)P點,且在P點受到輕桿向下的拉力
D、小球能到達(dá)P點,且在P點受到輕桿向上的支持力

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