如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端連接著一個(gè)帶正電的小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，其質(zhì)量為m,電荷量為q.在O點(diǎn)正上方和正下方距O點(diǎn)L處，各固定一個(gè)絕緣彈性擋板A和B，兩個(gè)擋板尺寸很小，均豎直放置．此裝置處在一個(gè)豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=mgq，方向最初豎直向上．現(xiàn)將小球拉到O點(diǎn)右側(cè)同一高度且距O點(diǎn)L處，給它一個(gè)豎直向上的初速度v0=2gL．此后小球在A、B之間的右側(cè)區(qū)域豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并不時(shí)與A、B擋板碰撞，在小球與A、B擋板碰撞時(shí)，通過(guò)兩擋板上安裝的傳感器和控制電路，控制電場(chǎng)方向在碰后瞬間反向，不計(jì)碰撞中的能量損失，重力加速度為g,求：
（1）小球與A、B擋板第一次碰前瞬間，繩中的拉力分別為多少？
（2）若輕繩可以承受的最大拉力為50mg,則在繩斷之前，小球與B擋板碰撞了多少次？
mg
q
2
g
L
【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：25引用：5難度：0.5
相似題
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)正上方由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；
（2）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：746引用：4難度：0.5 -
2．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C，圓心為O．整個(gè)裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為．當(dāng)小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)，小球落到水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過(guò)半圓形軌道某點(diǎn)P（圖中未畫(huà)出）時(shí)，所受合外力方向指向圓心O，求小球過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：54引用：2難度：0.7 -
3．11H、12H、13H三個(gè)原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在下極板的落點(diǎn)為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：369引用：5難度：0.6
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