如圖1所示,絕緣細(xì)線的一端系一帶正電小球,另一端固定在O點(diǎn),整個(gè)裝置處于光滑絕緣水平面上,空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,小球靜止時(shí)處于A點(diǎn),圖2為俯視圖。已知細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng),小球質(zhì)量為m,帶電量大小為q,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,細(xì)線的長(zhǎng)度不變。
(1)在水平面上將小球拉至位置O′,OO′垂直于電場(chǎng)線,使細(xì)線剛好伸直,然后將小球由靜止釋放。求小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(2)保持細(xì)線伸直,將小球在水平面上拉離A點(diǎn)一個(gè)很小的距離,由靜止釋放,小球?qū)⒆龊?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),類比單擺的周期公式求出小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期;
(3)在小球處于A點(diǎn)靜止的情況下,突然撤掉水平面,O點(diǎn)位置不變,小球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。若E=mgq,不計(jì)空氣阻力,求小球在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線拉力的最大值。
mg
q
【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;單擺及單擺的條件;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:109引用:3難度:0.7
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1.如圖所示,點(diǎn)A、B、C、D、M、N將半徑為
的圓周六等分??臻g有一方向與圓平面平行的范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)。已知A、C、M三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=1V、φC=2.5V、φM=4V。下列判斷正確的是( ?。?/h2>R=3cm發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:88引用:2難度:0.7 -
2.充電后的平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置,電容器的左極板帶正電,板間電壓為U,在兩極板間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球,小球用一絕緣輕細(xì)線懸掛于O點(diǎn),靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,如圖所示。重力加速度大小為g。
(1)判斷小球的帶電性質(zhì);
(2)求電容器兩極板間的距離d。發(fā)布:2024/12/29 19:0:2組卷:28引用:3難度:0.3 -
3.兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2固定在x軸上O、D兩點(diǎn),兩者之間連線上各點(diǎn)電勢(shì)高低如圖中曲線所示(OB>BD),取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,由圖可知,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:48引用:2難度:0.6
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