(10分)如图所示,一长为L的细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ=450时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q

◎ 题目

(10分)如图所示,一长为L的细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ=450时,小球处于平衡状态,

试问:(1)小球的带电荷量q多大?
(2)若细线的偏角θ从450增加到900,然后由静止释放小球,细线到达竖直位置时小球速度?该位置绳子对球的拉力为多少?

◎ 答案

解(1)q ="mg/E" (2) T=mg

◎ 解析


试题分析:
(1)小球在电场中受到重力、电场力和细线的拉力而处于平衡状态.根据细线偏离的方向,分析电场力方向,确定小球的电性.
(2)根据平衡条件和电场力公式F=qE,列方程求出小球所带的电量.
(3)将细线的偏角由θ从450增加到900,由静止开始释放后,根据动能定理求出小球运动到悬点正下方时的速度,再由牛顿第二定律求出绳上的拉力.
解(1)mg=qE    3分
q ="mg/E"
(2)释放后  mgl-qEl= mv2/2-0 
V =0       4分
T-mg=mv2/l  3分
T=mg
点评:本题整合了物体的平衡、牛顿第二定律和动能定理等多个规律,分析受力是基础,要培养分析受力情况、作力图的习惯.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,一长为L的细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ=450时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  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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