如图所示,水平向右的匀强电场E=200V/m.轻质细线长为L=0.6m,一端固定在电场中的O点,另一端系可看作质点的小球,小球的质量m=3×10-4kg,带电量q=+2×10-5C.求:(1)当小球静止

◎ 题目

如图所示,水平向右的匀强电场E=200V/m.轻质细线长为L=0.6m,一端固定在电场中的O点,另一端系可看作质点的小球,小球的质量m=3×10-4kg,带电量q=+2×10-5C.求:
(1)当小球静止时细线与竖直方向的夹角θ;
(2)让细线刚好拉直且处于水平方向,小球从图中C点由静止释放,求小球运动到O点正下方时速度大小;
(3)让细线刚好拉直且处于竖直方向,小球从图中B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动,求小球运动到O点正下方时对细线的拉力.

◎ 答案

(1)小球所受电场力大小F=qE=4×10-3N
小球所受重力mg=3×10-3N
对小球静止时受力分析如图:

(2)根据平衡条件tanθ=
qE
mg
=0.8
得θ=53°
小球从图中C点由静止释放,运动到O点正下方过程中根据动能定理:
mgL+qEL=
1
2
mv2-0
得:v=2

7
m/s
(3)B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动,运动到O点正下方过程中,根据动能定理:
mg2L=
1
2
mv′2-
1
2
mv02
对小球在最低点时受力分析,根据牛顿第二定律得:
T-mg=m
v2
L

解得:T=0.023N
答:(1)当小球静止时细线与竖直方向的夹角θ为53°;
(2)让细线刚好拉直且处于水平方向,小球从图中C点由静止释放,求小球运动到O点正下方时速度大小为2

7
m/s;
(3)让细线刚好拉直且处于竖直方向,小球从图中B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动,求小球运动到O点正下方时对细线的拉力为0.023N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平向右的匀强电场E=200V/m.轻质细线长为L=0.6m,一端固定在电场中的O点,另一端系可看作质点的小球,小球的质量m=3×10-4kg,带电量q=+2×10-5C.求:(1)当小球静止…”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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐