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如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

题文

如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m. 带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过与竖直方向成300角到达位置C时,速度恰好为零。求:

如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

(1)A.  C两点的电势差UAC
(2)电场强度E大小;
(3)小球到达最低点B时,悬线对小球的拉力T。

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由
(2)
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由
(3)
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

解析


(1)过程中,重力做正功,电场力做负功,根据动能定理可得:
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

解得:
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

(2)根据
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由
可得
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

(3)到达B点时,根据动能定理有:
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

根据牛顿第二定律可得:
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由
,联立可得
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m.带电量为+q的小球后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀速电场E中。将小球拉至悬线呈水平的位置A后,由

点评:做此类型的题目需要将物体在各个过程中的运动状态分析清楚,需要明白在最低点物体向心力来源

考点

据考高分专家说,试题“如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。

受力分析

受力分析:

1、物体受力分析的方法
①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。

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