（08静电场）17 重电复合场中作圆周运动

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【重电复合场中作圆周运动】

1、如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为 E，一根不可伸长的绝缘细线长度为 l，细线一端拴

一个质量为 m、电荷量为 q的带负电小球，另一端固定在 O点。把小球拉到使细线水平的位置 A，

然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角

＝60°的位置 B时速度为零。以下说法

中正确的是（　　）

A．A点电势低于 B点电势

B．小球受到的电场力与重力的关系是 Eq＝mg

C．小球在 B点时，细线拉力为 2mg

D．小球从 A运动到 B过程中，电场力对其做的功为 Eql

【来源】河北省衡水市桃城区第十四中学 2020-2021 学年高二（上）一调考试物理试题

【答案】B

【解析】

A．沿电场线的方向电势降落，所以 A点的电势高于 B点的电势，故 A错误；

B．根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为

30°，根据三角函数关系可得：

qEsin30°=mgcos30°

化简可知

Eq＝mg

故B正确；

C．在 B点速度为零，则需要的向心力为零，则有：

故C错误

D．小球从 A到B，沿电场线方向运动的有效距离：

所以电场力做功：

故D错误。

故选 B。

2、如图所示，一质量为 m、带电荷量为 q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假

设电场区域足够大，静止时悬线向左与竖直方向成 60°角。线长为 L，细线不可伸长。小球在运动过

程中电荷量保持不变，重力加速度为 g。现将电场反向，则下列说法正确的是（）

A．小球带负电，电场强度 E＝

B．电场反向后，小球即做圆周运动，在最低点的速度最大，vm＝

C．电场反向后，小球先做匀加速直线运动，然后做圆周运动，最大速度 vm＝

D．电场反向后，小球将做往复运动，能够回到初始位置

【来源】河北省石家庄市辛集市一中 2019-2020 学年高二（下）五月物理试题（一）

【答案】C

【解析】

A．由平衡条件知小球受的电场力水平向左，而场强方向向右，故小球带负电，根据平衡条件

Tsin60°=mg

Tcos60°=qE

得

qE=mgtan60°

故A错误；

BC．电场反向后，小球受向右的电场力大小为 mg，绳子松弛不再有拉力，则小球沿电场力与重

力合力的方向做匀加速直线运动，当小球运动到最低点时绳子恰被拉直，拉直时由于重力做功获得

的竖直分速度变为 0，保留水平方向分速度做圆周运动，当绳子方向与重力与电场力合力方向在一

条直线上时，小球有最大速度，即当绳子到达右侧与竖直方向夹角为 60°时速度最大，根据动能定

理

得

故C正确，B错误；

D．由于绳子被拉直时小球的动能有所损失，所以小球无法回到初始位置，故 D错误；

故选 C。

3、如图所示，半径为 R的环形塑料管竖直放置，AB 为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半

径，环的 A、B及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑。现将一质量为 m，带电

荷量为+q的小球从管中 A点由静止释放，已知 qE=mg，以下说法正确的是（　　）

A．小球释放后，到达最低点 D时速度最大

B．小球释放后，到达 B点时速度为零，并在 BDA 间往复运动

C．小球第一次经过最低点 D和最高点 C时对管壁的压力大小之比为 5︰1

D．小球第一次和第二次经过最高点 C时对管壁的压力大小之比为 1︰5，且方向相同

【来源】山东省枣庄市滕州第一中学 2020-2021 学年高二（上）10 月物理试题

【答案】CD

【解析】

A．小球的平衡位置满足

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摘要：

【重电复合场中作圆周运动】1、如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角θ＝60°的位置B时速度为零。以下说法中正确的是（　　）A．A点电势低于B点电势B．小球受到的电场力与重力的关系是Eq＝mgC．小球在B点时，细线拉力为2mgD．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为Eql【来源】河北省衡水市桃城区第十四中学2020-2021学年高二（上）一调考试物理试题【答案】B【解析】A．沿电场线的方向电势降落，所以A点的...

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