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(14分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的...

(14分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图)。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

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mg[3-2cosθ/(1+sinθ)] 【解析】 试题分析:设细线长为l,球的电量为q,场强为E。若电量q为正,则场强方向在题图中向右,反之向左。从释放点到左侧最高点,重力势能的减少等于电势能的增加, mglcosθ=qEl(1+sinθ) ① 若小球运动到最低点时的速度为v,此时线的拉力为T,由能量关系得 1/2mv2=mgl-qEl        ② 由牛顿第二定律得: T-mg=mv2/l         ③ 由以上各式 : T=mg[3-2cosθ/(1+sinθ)]     ④ 考点:圆周运动、能量守恒定律、电势能
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考点分析:
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(12分)用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图丝线与竖直方向成530角,现突然将该电场方向变为向下但大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:

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(1)匀强电场的电场强度的大小;

(2)小球经过最低点时丝线的拉力.

 

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如图所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明(1)                 。某同学设计了如图的实验:将两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则他将观察到的现象是 (2)             ,这说明(3)                    

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某同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带,把运动的起始点记作O,另选连续3个点A、B、C作为测量点,且A、B、C各点到O点的距离如图2所示。根据以上数据,可知重物由O点运动到B点过程中,重力势能的减少量等于  

J,动能的增加量等于          J(结果保留3位有效数字)。

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如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m,电量为-q的带电粒子,以初速v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子刚好能到达N板,不计带电粒子所受重力,如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的1/2处返回,则下述措施能满足要求的是(   )

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A.使初速度减为原来的一半

B.使M、N间电压加倍

C.使M、N间电压提高到原来的4倍

D.使初速度和M、N间电压都加倍

 

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如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是 (       )

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A.2R         B.5R/3      C.4R/3    D.2R/3

 

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