问题 计算题

(10分)如图所示,一长为L的细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ=450时,小球处于平衡状态,

试问:(1)小球的带电荷量q多大?

(2)若细线的偏角θ从450增加到900,然后由静止释放小球,细线到达竖直位置时小球速度?该位置绳子对球的拉力为多少?

答案

解(1)q ="mg/E" (2) T=mg

题目分析:

(1)小球在电场中受到重力、电场力和细线的拉力而处于平衡状态.根据细线偏离的方向,分析电场力方向,确定小球的电性.

(2)根据平衡条件和电场力公式F=qE,列方程求出小球所带的电量.

(3)将细线的偏角由θ从450增加到900,由静止开始释放后,根据动能定理求出小球运动到悬点正下方时的速度,再由牛顿第二定律求出绳上的拉力.

解(1)mg=qE    3分

q ="mg/E"

(2)释放后  mgl-qEl= mv2/2-0 

V =0       4分

T-mg=mv2/l  3分

T=mg

点评:本题整合了物体的平衡、牛顿第二定律和动能定理等多个规律,分析受力是基础,要培养分析受力情况、作力图的习惯.

选择题
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