题目内容
【题目】在方向水平、足够大的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球,另一端固定于O点,平衡时细线与竖直方向的夹角成30°:
(1)电场强度的大小;
(2)若剪断细线,则小球的加速度有多大;
(3)剪断细线开始经历1秒小球电势能的变化. (最后答案用m、q、g等符号表示)
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)受力分析结合,根据平衡条件即可求解;(2) 若剪断细线,先求合力在根据牛顿第二定律解题;(3)电场力所做的功等于电势能的变化量。
(1)带电小球在重力mg、电场力qE和绳的拉力T作用下处于平衡
则有:
解得:
(2)剪断细线时小球在重力mg、电场力qE 的合力作用下,沿细线方向做匀加速直线运动由牛顿第二定律得:
解得:
(3)1秒钟内小球发生的位移:
小球沿电场线移动的位移
所以电势能的变化
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