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用一根长为l的丝线吊着一质量为m带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成370角．现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
用一根长为l的丝线吊着一质量为m带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37
0
角．现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：
（1）匀强电场的电场强度的大小？
（2）电场方向变为向下小球经过最低点时的瞬时速度多大？
（3）电场方向变为向下小球经过最低点时丝线对小球的拉力多大？
◎ 答案
（1）以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg、电场力qE、丝线的拉力F
T
，如图1所示．由平衡条件得：mgtan37°=mg
故E=
3mg
4q
（2）当电场方向变为向下后，小球受到的电场力竖直向下，向下做圆周运动，重力和电场力都做正功，由动能定理得
（mg+qE）l（1-cos37°）=
1
2
m
v
2
-0
解得，v=
7
10
gl
（3）小球经过最低点时，由重力、电场力和丝线的拉力的合力提供了向心力，如图2所示．根据牛顿第二定律得
F
T
-mg-qE=m
v
2
l
解得 F
T
=
49
20
mg
答：
（1）匀强电场的电场强度的大小为
3mg
4q
．
（2）电场方向变为向下小球经过最低点时的瞬时速度为
7
10
gl
．
（3）电场方向变为向下小球经过最低点时丝线对小球的拉力为
49
20
mg
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“用一根长为l的丝线吊着一质量为m带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成370角．现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电…”主要考查了你对 【向心力】，【共点力的平衡】，【牛顿第二定律】，【功能关系】，【电场强度的定义式】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/372586.html
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