如图所示，空间存在着电场强度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于O点，另一端拴着质量m=0.5kg、 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，空间存在着电场强度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于O点，另一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10^-2C的小球．现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到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，取g=10m/s²．求：
（1）小球带何种电荷；
（2）小球运动到圆周最高点的速度；
（3）细线能承受的最大拉力值；
（4）当细线断后，小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度．

答案

（1）由小球运动到最高点细线被拉断，则说明电场力竖直向上，再由电场线竖直向上，则可判定小球带正电
（2）（3）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有：（qE-mg）L=

mv²…①
在最高点对小球由牛顿第二定律得：T+mg-qE=m

…②
由①②式解得：T=15N，
v=

m/s
（4）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则：a=

qE-mg

… ③
设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则：L=vt…④
设竖直方向上的位移为s，则：s=

at²…⑤
由①③④⑤解得：s=0.125m
∴小球距O点高度为h=s+L=0.625m．
答：（1）小球的电性为正电；
（2）小球运动到圆周最高点的速度

m/s；
（3）细线能承受的最大拉力为15N；
（4）当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时，小球距O点的高度0.625m．

核心考点

试题【如图所示，空间存在着电场强度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于O点，另一端拴着质量m=0.5kg、】；主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图甲所示，B为电源，电动势E=75V，内阻不计．R₁为固定电阻，R₂为光敏电阻．C为平行板电容器，虚线OO′到两极板距离相等，极板长l=6.0×10^-2m，两极板的间距d=1.0×10^-2m．P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的两个半圆形透光片a和b构成，它绕AA′轴按图中箭头方向匀速转动．当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻R₂时，R₂的阻值不同．有一细电子束沿OO′以速度v₀=2.0×10⁷m/s连续不断地射入平行板电容器C，电子发生偏转．平行板电容器右端有一接收屏S，电子打到屏上的位置与OO′的距离记为y．当光束刚开始通过透光片a照射R₂时取t=0，随着圆盘转动，y随时间t变化的关系如图乙所示．忽略细光束的宽度，忽略电容器的充、放电时间以及电子所受的重力．假设照在R₂上的光强发生改变时R₂阻值立即有相应的改变．

（1）求圆盘P匀速转动的角速度ω；
（2）已知电子的电荷量e=1.6×10^-19C，电子的质量m=9×10^-31kg．当细光束通过透光片a照射光敏电阻R₂时，R₂的阻值为1000Ω，当细光束通过透光片b照射光敏电阻R₂时，R₂的阻值小于1000Ω．
Ⅰ．定值电阻R₁的阻值；
Ⅱ．光束通过透光片b照射R₂时，R₂的阻值应满足什么条件？

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三个α粒子在同一点沿一方向垂直飞入偏转电场，出现了如图所示的运动轨迹，由此可判断（　　）

A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上

B．b和c同时飞离电场

C．进入电场时，c的速度最大，a和b的速度相同

D．动能的增加值c最小，a和b一样大