题目内容
6.用30cm长的细线将质量为4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点下方,当空间中有方向为水平向右,大小为1N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处于静止状态,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2.求:(1)小球的带电量;
(2)细线拉力的大小.
分析 对小球受力分析,根据带电小球处于静止状态,运用力的合成法,由平衡条件和电场力公式F=qE解决问题.
解答 解:(1)由题意知小球受力平衡,小球受力如图所示,可知小球带正电.
设小球带电量为q,则Eq=mgtanθ
得小球带电量为:
q=$\frac{mgtanθ}{E}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×10×tan37°}{1}$=3×10-2C
(2)此时细线的拉力为:T=T′=$\frac{mg}{cosθ}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×10}{cos37°}$=5×10-2N
答:(1)小球带正电.小球的带电量为3×10-2C.
(2)细线的拉力5×10-2N.
点评 受力分析是解决力学问题的第一步,要结合力的合成或分解找出力与力之间的关系.本题也可以运用正交分解法解答.
练习册系列答案
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14.荡秋千是中学生喜闻乐见的体育活动,如图所示,小强正在荡秋千.当小强荡到最低点时( )
A. | 若角速度一定,则绳短时绳受到的拉力大 | |
B. | 若线速度一定,则绳长时绳受到的拉力大 | |
C. | 若角速度一定,则绳长时绳受到的拉力大 | |
D. | 绳受到的拉力大小始终等于小强的重力 |
11.重为G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间,若对小球施加一通过球心竖直向下的力F作用,且F缓慢增大,问在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2,则( )
A. | F1、F2都增大 | B. | F1增大,F2先增大后减小 | ||
C. | F1减小,F2先增大后减小 | D. | F1先增大后减小,F2增大 |