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如图，一条长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球．将它置于一电场强度大小为E、方向水平的匀强电场中．已知当细线离开竖直线的偏角为α=30°时，小球处于平衡，问：
网友投稿  2022-11-28 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图，一条长为L 的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球．将它置于一电场强度大小为E、方向水平的匀强电场中．已知当细线离开竖直线的偏角为α=30°时，小球处于平衡，问：
（1）小球带何种电荷？所带电荷量多少？
（2）如果细线的偏角由α增大到θ=60°，然后将小球由静止释放，则在细线摆到竖直位置时，小球的速度为多大？
魔方格

◎ 答案

（1）由图可知，小球所受电场力方向水平向右，场强也水平向右，则小球带正电荷．
魔方格

以小球为研究对象，分析受力，作出受力示意图如图．根据平衡条件得：
qE=mgtanα
则：q=
mgtanα
E
=

3
mg
3E

（2）根据动能定理得，
mgL（1-cos60°）-qELsin60°=
1
2
mv2-0
qE=

3
3
mg
联立两式解得，v=0．
答：（1）小球带正电，电量为

3
mg
3E
．
（2）细线摆到竖直位置时，小球的速度为0．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，一条长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球．将它置于一电场强度大小为E、方向水平的匀强电场中．已知当细线离开竖直线的偏角为α=30°时，小球处于平衡，问：…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【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。



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