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如图所示,整个空间存在水平向左的匀强电场,一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为+q的小球P,杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动,电场的

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,整个空间存在水平向左的匀强电场,一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为+q的小球P,杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动,电场的电场强度大小为E=.先把杆拉成水平,然后将杆无初速释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则(  )
A.小球到最低点时速度最大
B.小球从开始至最低点过程中动能一直增大
C.小球对杆的最大拉力大小为mg
D.小球可绕O点做完整的圆周运动

◎ 答案

BC

◎ 解析

如图所示,小球受到的重力和电场力分别为mg和qE=mg,此二力的合力为F=mg、与竖直方向成30°角,可知杆转到此位置时小球速度最大,A错,B对;设小球的最大速度为v,从释放到小球达到最大速度的过程,应用动能定理有:F(1+)L=mv2,设小球速度最大时,杆对小球的拉力为Fm,对小球应用向心力公式有:Fm-F=,解得Fmmg,C对;根据等效性可知杆最多转过240°角,速度减小为0,小球不能做完整的圆周运动,D错.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,整个空间存在水平向左的匀强电场,一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为+q的小球P,杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动,电场的…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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