一根长为L的丝线吊着一质量为m，带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电

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一根长为L的丝线吊着一质量为m，带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，（重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）匀强电场的电场强度的大小；
（2）求小球经过最低点时动能．魔方格

答案

（1）以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg、电场力qE、丝线的拉力F_T，如图所示．由平衡条件得：
mgtan37°=mg
故E=

3mg

（2）当电场方向变为向下后，小球受到的电场力竖直向下，向下做圆周运动，重力和电场力都做正功，由动能定理得
（mg+qE）L（1-cos37°）=E_k-0
解得，E_k=

mgL
答：
（1）匀强电场的电场强度的大小为

3mg

；
（2）小球经过最低点时动能为

mgL．

举一反三

如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是（　　）

A．B=mg

sinα

，方向垂直斜面向上

B．B=mg

sinα

，方向垂直斜面向下

C．B=mg

cosα

，方向垂直斜面向下

D．B=mg

cosα

，方向垂直斜面向上

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建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s²的加速度拉升，人拉的绳与水平成30°，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s²）（　　）

A．490 N

B．500 N

C．595 N

D．700 N

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如图所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体ab质量是0.2kg，电阻是0.1Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向垂直框架向上，现用1N的外力F由静止拉动ab杆，当ab的速度达到1m/s时，求此时刻
（1）ab 杆产生的感应电动势的大小；
（2）ab杆的加速度的大小？
（3）ab杆所能达到的最大速度是多少？魔方格

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如图所示，A、B、C是三个完全相同的物块，质量均为m，其中物块A、B用轻弹簧相连，将它们竖直放在水平地面上处于静止状态，此时弹簧的压缩量为x₀．已知重力加速度为g，物块的厚度及空气阻力均可忽略不计，且在下面所述的各过程中弹簧形变始终在弹性限度内．
（1）若用力将物块A竖直向上缓慢提起，使物块B恰好能离开水平地面，求此过程中物块A被提起的高度．
（2）如果使物块C从距物块A高3x₀处自由落下，C与A相碰后，立即与A粘在一起不再分开，它们运动到最低点后又向上弹起，物块A刚好能回到使弹簧恢复为原长的位置．求C与A相碰前弹簧的弹性势能大小．
（3）如果将物块C从距物块A上方某处由静止释放，C与A相碰后立即一起向下运动但并不粘连．此后物块A、C在弹起过程中分离，其中物块C运动到最高点时被某装置接收，而物块A刚好能在物块B不离开地面的情况下做简谐运动．求物块C的释放位置与接收位置间的距离．魔方格

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如图所示，一个质量为m=0.4kg，带电量为q=2.5×10^-3 C的半径极小的，用绝缘丝线悬挂在某水平匀强电场E中，当小球静止时，测得悬线与竖直方向的夹角为37°，（sin37°=0.6 cos37°=0.8 g=10N/kg）试求：
（1）小球受哪几个力而平衡？
（2）匀强电场E的方向；
（3）小球所受电场力的大小及匀强电场E的大小．魔方格

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