题目内容
【题目】如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量大小为q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成37°角.小球在运动过程中电量保持不变,重力加速度g取10 m/s2.
(1)求电场强度E.
(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1 s时小球的速度大小v及方向.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
【答案】(1)7.5×104N/C (2)12.5 m/s 方向与竖直方向成37°角,斜向左下
【解析】(1)由平衡条件得小球所受电场力F=mgtanθ,所以小球所在处的电场强度: .
(2)细线剪断后,小球的合力F合==1.25mg
根据牛顿第二定律,小球的加速度:a==12.5 m/s2.
所以1 s时小球的速度大小v=at=12.5 m/s,速度方向沿原细线方向向下,即方向与竖直方向成37°角,斜向左下.
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