如图所示,匀强电场场强的方向与水平方向成θ=30°角,有一带电量为q,质量为m的小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,当静止时,细线恰被拉成水平方向,求:(1)小球的电性及匀强

◎ 题目

如图所示,匀强电场场强的方向与水平方向成θ=30°角,有一带电量为q,质量为m的小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,当静止时,细线恰被拉成水平方向,求:
(1)小球的电性及匀强电场场强E的大小;
(2)若改变匀强电场方向,使其竖直向下,求小球摆到最低点时的速度及绳子的拉力大小.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)小球受力如图所示,小球所受电场力的方向与场强方向相同,小球带正电;
由平衡条件得:qEsin30°=mg,解得:E=
2mg
q

(2)小球下摆过程中,由动能定理得:
mgL+qEL=
1
2
mv2-0,
小球做圆周运动,在最低点,由牛顿第二定律得:
T-mg-qE=m
v2
L

解得:v=

6gL
,T=9mg;
答:(1)小球带正电,匀强电场场强E的大小为
2mg
q

(2)小球摆到最低点时的速度为

6gL
,绳子的拉力大小为9mg.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,匀强电场场强的方向与水平方向成θ=30°角,有一带电量为q,质量为m的小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,当静止时,细线恰被拉成水平方向,求:(1)小球的电性及匀强…”主要考查了你对  【动能定理】,【电场强度的定义式】,【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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