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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省广州市广雅，省实，二中，六中，执信五校2023-2024学年高二上学期期末联考物理试题

如图，在竖直平面内存在竖直向上的匀强电场．长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度．

（1）求电场强度E的大小；

（2）求a、O两点的电势差U_aO；

（3）若小球在a点获得一水平初速度 $\text{[math]}$ ，使其在竖直面内做圆周运动，求小球运动到b点时，细绳拉力F的大小．

举一反三

如图所示，平行的实线表示电场线，虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹，下列判断正确的是(　　)

如图所示， $\text{[math]}$ 为两个等量的异种电荷，以靠近 $\text{[math]}$ 电荷的 $\text{[math]}$ 点为原点，沿两电荷的连线建立 $\text{[math]}$ 轴，沿直线向右为 $\text{[math]}$ 轴正方向，一带正电的粒子从 $\text{[math]}$ 点由静止开始在电场力作用下运动到 $\text{[math]}$ 点，已知 $\text{[math]}$ 点与 $\text{[math]}$ 点关于 $\text{[math]}$ 两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计，在从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的运动过程中，下列关于粒子的运动速度 $\text{[math]}$ 和加速度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 的变化，粒子的动能 $\text{[math]}$ 和运动径迹上电势 $\text{[math]}$ 随位移 $\text{[math]}$ 的变化图线肯定正确的是（　　）

如图所示，水平绝缘轨道AB和竖直放置半径为R的光滑绝缘半圆轨道BCD在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平边界MN下方有场强为E水平向左匀强电场，电场区域足够大。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）从水平轨道上距离B点为 $\text{[math]}$ 的A点由静止释放，已知：滑块的电荷量 $\text{[math]}$ ，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。求：

（1）滑块从B点刚进入半圆轨道时的速度及滑块对轨道的压力；

（2）滑块运动到D点时的速度；

（3）以B为原点，BA方向为正方向建立x坐标轴，滑块都从水平轨道AB上由静止释放，且不考虑滑块运动到D点之后的情况。要使滑块不脱离轨道，滑块释放的位置x应该满足什么条件？

如图所示，绝缘粗糙的水平轨道AB与处于竖直平面内的半圆形光滑绝缘轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径R=0.5m，所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线平行AB，电场强度大小E=1×10⁴N/C。现有一电荷量q=+3×10^-4C、质量m=0.2kg的带电体甲（可视为质点）与水平轨道的动摩擦因数μ=0.5，在P点由静止释放，之后与位于B点的另一质量m=0.2kg不带电的绝缘体乙（可视为质点）发生正碰并瞬间粘在一起，P点到B点的距离x_PB=5m，g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（）

如图所示，固定于c点的点电荷 $\text{[math]}$ 与无限大接地金属板间会形成某种电场，该电场类似于一对等量异号点电荷所形成的电场，虚线表示其某一等势线。现从金属板表面附近静止释放两个带负电的试探电荷 a、b。已知释放时， a、b距离为 $\text{[math]}$ ， a、c连线与金属板垂直，相距 r，不计试探电荷重力。从释放试探电荷到经过虚线位置过程中，下列说法正确的是（　　）

某实验小组用如图所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，轻质细线穿过竖直固定的细圆管（内壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑轮，一端连接物块（质量为M），另一端连接直径为d的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动并通过光电门（小球通过光电门的时间为 $\text{[math]}$ ），物块静止不动，用秒表来记录小球做圆周运动的时间，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。

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