用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=+1.0×10-8C.现加一水平方向的匀强电场,小球平衡于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角θ=37°,如图所示.(取g=

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=+1.0×10-8C.现加一水平方向的匀强电场,小球平衡于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角θ=37°,如图所示.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)该匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若将小球沿圆弧OA拉至悬点正下方A点自由释放后,小球作往复运动,则经过O点时细线对小球的拉力.
魔方格

◎ 答案

(1)小球受力平衡时,受到重力、电场力与绳子的拉力,其中:qE=mgtanθ
所以:E=
mgtanθ
q
=1.5×107
N/C
(2)A到O的过程中,电场力做正功,重力做负功,设细线的长度为L,则:
qELsinθ-mgL(1-cosθ)=
1
2
mv2

在O点:F-
mg
cosθ
=
mv2
L

联立以上2公式,解得:F=0.35N
答:匀强电场的电场强度E的大小1.5×107N/C;经过O点时细线对小球的拉力是0.35N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=+1.0×10-8C.现加一水平方向的匀强电场,小球平衡于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角θ=37°,如图所示.(取g=…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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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