如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个带电量为q、质量为m的带正电的小球,另一端固定于O点.把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速释

◎ 题目

如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个带电量为q、质量为m的带正电的小球,另一端固定于O点.把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,θ=37°.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球经过最低点时绳子的拉力大小;
(3)小球经过最低点时小球的加速度.

◎ 答案

(1)对全过程运用动能定理得,mglcosθ-Eql(1+sinθ)=0
解得E=
mg
2q

(2)对小球从释放到最低点运用动能定理得,mgl-Eql=
1
2
mv2

解得v=

gl

根据牛顿第二定律得,T-mg=m
v2
l

解得T=2mg
(3)向心加速度a1=
v2
l
=g
切向加速度a2=
qE
m
=
1
2
g

根据平行四边形定则知,a=

a12+a22
=

5
2
g

答:(1)电场强度E的大小为
mg
2q

(2)小球经过最低点时绳子的拉力大小为2mg;
(3)小球经过最低点时小球的加速度为

5
2
g

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个带电量为q、质量为m的带正电的小球,另一端固定于O点.把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速释…”主要考查了你对  【电势差与电场强度的关系】  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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