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如图所示,空间存在着强度E =2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场,在电场...

如图所示,空间存在着强度E =2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=+4×102C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.g =10m/s2.求:

(1)细线能承受的最大拉力;

(2)当小球继续运动到与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度.

 

(1)m/s T=15N(2)=0.625m 【解析】试题分析:根据动能定理列式求最高点的速度,在最高点,又绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力列式求解;绳子断后小球做类平抛运动. (1)在最高点,根据动能定理可得 在最高点,小球的向心力由绳子的拉力,重力和电场力的合力充当,故有 联立解得m/s,T=15N (2)小球做类平抛运动, 设小球在水平方向运动L的过程中,历时t,则,由 在竖直方向上,加速度为,故 联立解得=0.625m  
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考点分析:
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如图所示,在范围很大的水平向左的匀强电场中,一个电荷量为-q的油滴,从A点以速度v竖直向上射入电场.已知油滴质量为m,重力加速度为g,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小恰为v/3,问:

(1)电场强度E为多大?

(2)A点至最高点的电势差为多少?

 

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一匀强电场,场强方向水平向左。一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力),从O点出发以初速度向右运动,到间隔为LB点时速度为求该匀强电场的场强大小。

 

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如图所示,沿水平方向放置的平行金属板ab,分别与电源的正、负极相连,两板的中央沿竖直方向各有一个小孔,今有一个带正电的液滴,自小孔的正上方的P点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动,若保持电键K断开或闭合,b 板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍然从P点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后的速度为v2,在不计空气阻力的情况下,下列说法正确的是(    )

A. 若电键K保持闭合,向下移动b板,则v2>v1

B. 若电键K闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则v2>v1

C. 若电键K保持闭合,无论向上或向下移动b板,则v2=v1

D. 若电键K闭合一段时间后再断开,无论向上或向下移动b板,则v2<v1

 

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面积足够大的、板间距离为d的两平行金属板竖直放置,充电后两板间电压为U,所带电性如图所示,板间放一半径为R(2Rd)的绝缘金属球壳,C、D是球壳水平直径上的两点,则以下说法正确的是(    )

A. 由于静电感应,球壳上C、D两点电势差为

B. 由于静电感应,球壳中心O点场强为零

C. 将带负电的极板移至无穷远,球壳中心O点场强仍然为零

D. 将带负电的极板移至无穷远,C点场强大于D点场强

 

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如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在AB两点的加速度大小分别为aAaB,电势能分别为EpAEpB。下列说法正确的是:      (      )

A. 电子一定从AB运动

B. aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷

C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB

D. B点电势可能高于A点电势

 

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