如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角,小球在运动过程电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角,小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g=10m/s2,结果保留2位有效数字.
(1)判断小球带何种电荷,并求电场强度E;
(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度v.
魔方格

◎ 答案

(1)对小球受力分析,受到向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力,可见小球应带负电,由平衡条件可得:qE=mgtanθ,解得:E=1.7×
10
N/C.
(2)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动,此时小球受到的合力F=
mg
cosθ
…①
由牛顿第二定律F=ma可得a=
g
cosθ
…②
又由运动学公式v=at…③
联立以上各式解得:v=20m/s,方向与竖直方向夹角为60°斜向下.
答:(1)小球带负电,电场强度E为1.7
×10
N/C
(2)细线剪断后1s时小球的速度为20m/s,方向与竖直方向夹角为60°斜向下.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角,小球在运动过程电…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】,【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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