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在间距d=0.1m、电势差U=103V的两块竖立平行板中间，用一根长L=0.01m的绝缘细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=10-7C的带正电荷的小球，将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后由静
网友投稿  2022-12-02 00:00:00  互联网

◎ 题目

在间距d=0.1m、电势差U=103V的两块竖立平行板中间，用一根长L=0.01m的绝缘细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=10-7C的带正电荷的小球，将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后由静止释放（如图所示），问：
（1）小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力多大？
（2）若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球能经过B点正下方的C点（C点在电场内，小球不会与正电荷极板相碰，不计空气阻力），则BC相距多远？（g=10m/s2）
魔方格

◎ 答案

（1）小球由静止释放后到摆到最低点的过程，由动能定理得
          mgL-EqL=
1
2
mv2    
        又E=
U
d
，
           代入解得v=

10
10
m/s=0.32m/s
       小球经过最低点时  T-mg=m
V2
L
 
             解得 T=4×10-3N
    （2）小球摆至B点时丝线突然断裂，小球水平方向做有往返的匀减速直线运动，加速度大小为
            a=
Eq
m
=5m/s2 
          根据对称性t=
2v
a
=
2×0.32
5
s=0.128s
          小球在竖直方向做自由落体运动，则 h=
1
2
gt2   
          代入解得h=0.08m．
答：（1）小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力为4×10-3N．
    （2）若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球能经过B点正下方的C点时BC相距约0.08m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“在间距d=0.1m、电势差U=103V的两块竖立平行板中间，用一根长L=0.01m的绝缘细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=10-7C的带正电荷的小球，将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后由静…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【电场强度的定义式】，【电势差】  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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