题目内容
【题目】轻细线的一端固定于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球,空间存在着水平向右的匀强电场,小球平衡时细线与竖直方向成30°角.(重力加速度g)
(1)求电场强度E
(2)若在平衡位置将细线剪断,求小球运动位移L用的时间.
(3)将球拉至右侧与O等高(线水平)位置静止释放,求当球摆到最低点时细线的张力
(4)在(3)的情况下,当球摆到竖直线左侧最高点时线与竖直方向间的夹角为多少?
【答案】(1)(2)
.(3)(3﹣
)mg; (4)30°.
【解析】(1)小球受重力、电场力以及绳子的拉力而处于平衡;如图所示;
根据几何关系可知: ,解得:
。
(2)电场力和重力不变,故由牛顿第二定律有:
根据运动学公式可得,联立解得:
。
(3)根据动能定理及牛顿第二定律得: ,
解得: 。
(4)设最大偏角为,根据动能定理得:
,解得:

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