如图所示,长为l的绝缘细线,上端固定在O点,下端P系一质量为m的带电小球,置于一方向水平向右、场强为E的匀强电场中,重力加速度为g,当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,长为l的绝缘细线,上端固定在O点,下端P系一质量为m的带电小球,置于一方向水平向右、场强为E的匀强电场中,重力加速度为g,当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球处于平衡状态.
(1)求OP两点间的电势差UOP
(2)做出图示位置小球的受力图;
(3)小球带何种电荷,电荷量q为多少?
(4)若在图示位置将细线剪断,求绳断后瞬间小球的加速度大小a.(结果用m、g、E、l、θ表示)

◎ 答案

(1)OP之间的电势差:UOP=E?lsinθ
(2)因小球向右偏,所受电场力水平向右,场强也水平向右,所以小球带正电.小球受力情况,如图所示.
(3)根据平衡条件得:
qE=mgtanθ
得:q=
mgtanθ
E

(4)将细线剪断,小球沿合力方向做匀加速直线运动.
剪断细线后小球所受合外力为:F=
mg
cosθ

根据牛顿第二定律得加速度为:a=
F
m
=
g
cosθ

答:(1)OP之间的电势差:UOP=El?sinθ;(2)小球的受力如图;(3)小球带正电荷,所带电荷量是
mgtanθ
E
;(4)如果将细线剪断,小球的加速度
g
cosθ

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长为l的绝缘细线,上端固定在O点,下端P系一质量为m的带电小球,置于一方向水平向右、场强为E的匀强电场中,重力加速度为g,当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  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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