如图所示,用30cm的细线将质量为m=4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点正下方,当空中有方向为水平向右,大小为E=2×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(g取10m/s2)(1)

◎ 题目

如图所示,用30cm的细线将质量为m=4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点正下方,当空中有方向为水平向右,大小为E=2×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(g取10m/s2
(1)分析小球的带何种电荷;
(2)求小球带电量q;
(3)求剪断细线后带电小球的加速度a.

◎ 答案


(1)小球受到重力mg、电场力qE和细线的拉力,如图,电场力方向与电场同向,故小球带正电.
(2)小球受力平衡,将重力分解如图,在水平方向有:
qE=mgtan37°
得:q=
mgtan37°
E
=
4×10-3×10×
3
4
2×104
C=1.5×10-6C;
(3)由受力图可知细线的拉力为 F=
mg
cos37°
=
4×10-3×10
0.8
=0.05N
如果剪断细绳小球所受的合力与F大小相等,方向相反,则加速度 a=
F
m
=
0.05
4×10-3
m/s2=12.5m/s2
答:
(1)小球带正电.
(2)小球带电量q为1.5×10-6C.
(3)剪断细线后带电小球的加速度a为12.5m/s2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,用30cm的细线将质量为m=4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点正下方,当空中有方向为水平向右,大小为E=2×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(g取10m/s2)(1)…”主要考查了你对  【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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