如图所示,两块相距为d,足够长的金属板平行竖直放置,长为L的细绝缘线一端拴质量为m的带电小球,另一端固定在左板上某点,小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ,如将

如图所示,两块相距为d,足够长的金属板平行竖直放置,长为L的细绝缘线一端拴质量为m的带电小球,另一端固定在左板上某点,小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ,如将

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如图所示,两块相距为d,足够长的金属板平行竖直放置,长为L的细绝缘线一端拴质量为m的带电小球,另一端固定在左板上某点,小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ,如将绝缘线剪断,问:
(1)小球将如何运动?
(2)小球经多长时间打到金属板上?
答案
解:(1)剪断线后,小球受重力、电场力的作用,合力为恒力,方向沿FT的反方向(即与板成θ角),所以小球将沿FT的反方向做初速度为零的匀加速直线运动,直至打到右侧金属板上
(2)由图可知

所以小球的水平分加速度a水平=gtanθ
要打到金属板上,水平位移x=d-Lsinθ
由匀变速直线运动规律可得x=a水平t2
所以
举一反三
如图所示,用细线拴着一带负电的小球在竖直向下的匀强电场中,在竖直面内做圆周运动,且电场力大于重力,则下列说法正确的是
[     ]
A.当小球运动到最高点A时,细线张力一定最大
B.当小球运动到最低点B时,细线张力一定最大
C.当小球运动到最低点B时,小球的线速度一定最大
D.当小球运动到最低点B时,小球的电势能一定最大
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在空间有正方向向右、大小按如图所示的图像变化的电场,位于电场中A点的电子在t=0时速度为零,在t=1s时,电子离开A点的距离为l,那么在t=2 s时,电子处在
[     ]
A.A点
B.A点左方l处
C.A点右方2l处
D.A点左方2l处
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静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上,若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)

[     ]

A.B.C.D.
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如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等。光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON。若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终在弹性限度内,则
[     ]
A.滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大
B.滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小
C.在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置
D.在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置
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如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6 C,质量m=1.0×10-2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=10m/s2
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61 m时,速度为v=1.0 m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?
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