题目内容
(2011?增城市模拟)如图所示A、B是电容器的两个极板,极板间是一匀强电场,B板接电源的正极,一带电小球质量为m,带电量的大小为q,小球被一轻质细绳系着,细绳的一端固定在C点,静止时细绳与竖直方向的夹角为θ,小球与B板间的距离为d,重力加速度为g,则
(1)小球的带何种电荷
(2)AB板间电场强度的大小
(3)假设A、B板足够长,将绳子剪断后,小球到达B板过程中电场力对小球做的功.
(1)小球的带何种电荷
(2)AB板间电场强度的大小
(3)假设A、B板足够长,将绳子剪断后,小球到达B板过程中电场力对小球做的功.
分析:(1)对小球受力分析,受重力、拉力和电场力,由于电场力水平向右,电场强度向左,可判断小球电性为负;
(2)根据平衡条件列式求解出电场力,然后根据电场强度定义求解电场强度;
(3)根据功的定义求解电场力的功.
(2)根据平衡条件列式求解出电场力,然后根据电场强度定义求解电场强度;
(3)根据功的定义求解电场力的功.
解答:解:(1)对小球受力分析,受重力、拉力和电场力,如图所示
由于电场力水平向右,电场强度向左,由于电场力与电场强度反向,故小球带负电荷;
(2)根据平衡条件,有:F=mgtanθ
根据电场强度定义公式,有:F=qE
故E=
(3)小球与B板间的距离为d;
将绳子剪断后,小球到达B板过程中电场力对小球做的功:W=Fd=mgtanθ?d=mgd?tanθ;
答:(1)小球的带负电荷;
(2)AB板间电场强度的大小为
;
(3)假设A、B板足够长,将绳子剪断后,小球到达B板过程中电场力对小球做的功为mgd?tanθ.
由于电场力水平向右,电场强度向左,由于电场力与电场强度反向,故小球带负电荷;
(2)根据平衡条件,有:F=mgtanθ
根据电场强度定义公式,有:F=qE
故E=
mgtanθ |
q |
(3)小球与B板间的距离为d;
将绳子剪断后,小球到达B板过程中电场力对小球做的功:W=Fd=mgtanθ?d=mgd?tanθ;
答:(1)小球的带负电荷;
(2)AB板间电场强度的大小为
mgtanθ |
q |
(3)假设A、B板足够长,将绳子剪断后,小球到达B板过程中电场力对小球做的功为mgd?tanθ.
点评:本题关键是对小球受力分析后根据平衡条件求解电场力,然后根据电场强度定义确定电场强度.
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