绝缘细绳的一端固定在天花板上,另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球,当空间建立水平方向的匀强电场后,绳稳定处于与竖直方向成θ=60°角的位置,如图所

绝缘细绳的一端固定在天花板上,另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球,当空间建立水平方向的匀强电场后,绳稳定处于与竖直方向成θ=60°角的位置,如图所

题型:北京期末题难度:来源:
绝缘细绳的一端固定在天花板上,另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球,当空间建立水平方向的匀强电场后,绳稳定处于与竖直方向成θ=60°角的位置,如图所示。
(1)求匀强电场的场强E;
(2)若细绳长为L,让小球从θ=30°的A点释放,王明同学求解小球运动至某点的速度的过程如下:
据动能定理:-mgL(1-cos30°)+qELsin30°=
得:
你认为王明同学求的是最低点O还是θ=60°的平衡位置处的速度,正确吗?请详细说明理由或求解过程。

答案
解:(1)小球在θ=60°角处处于平衡,则Eq=mgtanθ
,方向水平向左
(2)王明同学的求解不正确
因为小球在θ=60°处处于平衡,因此小球从θ=30°的A点释放,它不会往A点的左边运动,而是以θ=60°处为中心、以A点为端点来回摆动,即小球不会运动至最低点O
王明同学的求解实际上也不是小球运动到θ=60°的平衡位置处的速度
平衡位置处的速度的正确求解应该是:
据动能定理有
联立解得
举一反三
如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中。一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小。求:
(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功;
(2)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,且为一常量。
题型:0118 月考题难度:| 查看答案
如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v。已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)C、O间的电势差UCO
(2)O点处的电场强度E的大小及小球p经过O点时的加速度;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。 
题型:江苏月考题难度:| 查看答案
如图所示,固定在水平面上的光滑斜面,倾角α=53°,高为H,质量为m的小物体,开始时它在斜面顶端。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)在物体上加一个水平力使物体静止,则该该水平力的大小为多大?方向如何?
(2)辨析题:若把题(1)中的水平力反向,大小不变,然后释放物体,则物块落地的速度为多大?
某同学分析如下:因“光滑斜面”所以物体沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,故物体受到三个力:重力G、支持力N、水平力F,支持力不做功,根据动能定理得:,解方程得到V的大小。
你认为该同学的分析正确吗?若正确,请求出落地速度的大小;若不正确,请指出错误处,并求出落地速度的大小。

题型:0109 月考题难度:| 查看答案
如图所示,在场强为E=2×103 V/m的水平匀强电场中,有半径R=0.4m的光滑半圆形轨道DCB竖直放置,与水平绝缘轨道AB平滑连接,电场线与轨道平面ABCD平行,C为DB圆弧的中点。一带正电、电荷量q=5×10-5 C、质量m=20g、可视为质点的小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2
(1)若小滑块从半圆形轨道上C点静止释放,运动到水平轨道上的P点静止,求小滑块通过BP段的时间是多少?
(2)若小滑块从水平轨道上的A端静止释放,沿轨道运动恰能到达并通过最高点D,求小滑块此次运动通过C点时对轨道的压力是多大?

题型:0123 月考题难度:| 查看答案
如图所示,一质量为m=2kg的小球以某一初速度v0=8m/s向壕沟运动,小球开始运动时距离壕沟上边缘L=8m,地面粗糙有摩擦。小球恰好飞过壕沟,已知壕沟长s=1.6m,落差h=0.8m。求:
(1)小球到达壕沟上边缘时的速度v;
(2)小球与地面间的动摩擦因素μ。
题型:0119 月考题难度:| 查看答案
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