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电势差与电场强度的关系
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如图所示,水平向右的匀强电场E=200V/m.轻质细线长为L=0.6m,一端固定在电场中的O点,另一端系可看作质点的小球,小球的质量m=3×10-4kg,带电量q=+2×10-5C.求:(1)当小球静止
网友投稿 2022-12-02 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,水平向右的匀强电场E=200V/m.轻质细线长为L=0.6m,一端固定在电场中的O点,另一端系可看作质点的小球,小球的质量m=3×10
-4
kg,带电量q=+2×10
-5
C.求:
(1)当小球静止时细线与竖直方向的夹角θ;
(2)让细线刚好拉直且处于水平方向,小球从图中C点由静止释放,求小球运动到O点正下方时速度大小;
(3)让细线刚好拉直且处于竖直方向,小球从图中B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动,求小球运动到O点正下方时对细线的拉力.
◎ 答案
(1)小球所受电场力大小F=qE=4×10
-3
N
小球所受重力mg=3×10
-3
N
对小球静止时受力分析如图:
(2)根据平衡条件tanθ=
qE
mg
=0.8
得θ=53°
小球从图中C点由静止释放,运动到O点正下方过程中根据动能定理:
mgL+qEL=
1
2
mv
2
-0
得:v=2
7
m/s
(3)B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动,运动到O点正下方过程中,根据动能定理:
mg2L=
1
2
mv′
2
-
1
2
mv
0
2
对小球在最低点时受力分析,根据牛顿第二定律得:
T-mg=m
′
v
′
2
L
解得:T=0.023N
答:(1)当小球静止时细线与竖直方向的夹角θ为53°;
(2)让细线刚好拉直且处于水平方向,小球从图中C点由静止释放,求小球运动到O点正下方时速度大小为2
7
m/s;
(3)让细线刚好拉直且处于竖直方向,小球从图中B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动,求小球运动到O点正下方时对细线的拉力为0.023N.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,水平向右的匀强电场E=200V/m.轻质细线长为L=0.6m,一端固定在电场中的O点,另一端系可看作质点的小球,小球的质量m=3×10-4kg,带电量q=+2×10-5C.求:(1)当小球静止…”主要考查了你对 【电势差与电场强度的关系】 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/202212/403858.html
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