1、计算题  (10分)如图所示，匀强电场的电场强度为E，一带电小球质量为m，轻质悬线长为l，静止时悬线与竖直方向成30°角．

(1)小球带何种电荷，电荷量是多少？
(2)若将小球拉到悬点正下方由静止释放，小球通过原平衡位置时的速度大小是多少？

参考答案：(1) q＝?(2)

本题解析：(1)小球静止时，其受力如图所示，小球所受电场力的方向与场强方向相反，所以小球带负电．由平衡条件得Eq＝mgtanθ，q＝.
(2)设小球通过原平衡位置时的速度大小为v，由动能定理Eqlsin30°－mgl(1－cos30°)＝mv2，由以上两式可解得
v＝
本题考查了带电粒子在电场中的平衡问题和动能定理的应用，先进行受力分析，根据力的合成而后分解进行求解，若将小球拉到悬点正下方由静止释放，到达最低点过程中只有重力和电场力做功，可由动能定理求解
点评：电场力和重力都是保守力，做功的大小与路径无关，只与初末位置有关，所以在求这两个力做功的过程中不需要考虑中间的运动过程，只需要确定初末状态即可

本题难度：一般

2、简答题  如图所示，宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50T．一根质量为m=10g的导体棒ab放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小；
（3）从某一位置开始记录，当导体棒移动30cm时撤去拉力，直到导体棒静止．求整个过程（从开始记录到棒静止）电阻R上产生的热量．

参考答案：（1）导体棒产生的感应电动势为?E=BLv=1.0V
感应电流为?IER=1.0?A
（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡
即有? F=F安=BIL=0.1N
（3）导体棒移动30cm的时间为?t=lv=0.03s
根据焦耳定律，Q1=I2R?t=0.03J?
撤去F后，导体棒做减速运动，其动能转化为内能，则根据能量守恒，有
?Q2=12mv2=0.5J
故电阻R上产生的总热量为?Q=Q1+Q2=0.53J
答：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小为1A；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小是0.1N；
（3）整个过程电阻R上产生的热量是0.53J．

本题解析：

本题难度：一般

3、计算题  如图所示，绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一带电荷量为q，质量为m的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角，可在空间加一匀强电场。则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小？这时细线中的张力多大？

参考答案：解：小球受到重力G、绳的拉力T、电场力F三个力作用，根据平衡条件可知，拉力T与电场力F的合力必与重力G等值反向。因为拉力T的方向确定，F与T的合力确定，由矢量图可知，当电场力F垂直悬线时最小，场强也最小。此时绳中张力T=mgcosа。

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  如图所示质量为m的物体在力F的作用下在天花板上沿水平方向作匀速直线运动，接触面间的动摩擦因数为μ。则下列说法中正确的是（?）

A．物体一定受三个力的作用
B．物体一定受四个力的作用
C．物体可能受五个力的作用
D．物体可能受二个或四个力的作用

参考答案：B

本题解析：由于物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，故物体与天花板间必有弹力和摩擦力，所以物体必受四个力，即重力、力F、天花板的弹力和摩擦力，故选项B正确．

本题难度：简单

5、选择题  在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中

[? ]
A．F1保持不变，F3缓慢增大
B．F1缓慢增大，F3保持不变
C．F2缓慢增大，F3缓慢增大
D．F2缓慢增大，F3保持不变

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般