如图所示,一长为L的绝缘细线下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右,已知当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球处于平衡,问:(1

◎ 题目

如图所示,一长为L的绝缘细线下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右,已知当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球处于平衡,问:
(1)小球带何种电荷?所带电荷量为多少?
(2)若使细线的偏角由θ增大到α,然后将小球由静止释放,则α应为多大,才能使在小球到达竖直位置时,小球的速度刚好为零?
魔方格

◎ 答案


(1)根据平衡条件可知,小球受电场力方向与场强方向相同,则小球带正电
由平衡条件得  
   Eq=mgtanθ  
则q=
mg?tanθ
E
       (1)
(2)将小球由静止释放过程中,重力做正功,电场力做负功,动能的变化量为零,根据动能定理得
mgL(1-cosα)-EqLsinα=0      (2)
联立(1)(2)式得
α=2θ
答:当α=2θ时才能使在小球到达竖直位置时,小球的速度刚好为零.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一长为L的绝缘细线下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右,已知当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球处于平衡,问:(1…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【动能定理】,【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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