题目内容
【题目】如图所示,匀强电场的电场强度为E,一带电小球质量为m,轻质悬线长为l,静止时悬线与竖直方向成30°角.
(1)小球带何种电荷,电荷量是多少?
(2)若将小球拉到悬点正下方由静止释放,小球通过原平衡位置时的速度大小是多少?
【答案】(1) q= (2)
【解析】(1)小球静止时,其受力如图所示,小球所受电场力的方向与场强方向相反,所以小球带负电.由平衡条件得Eq=mgtanθ,q=.
(2)设小球通过原平衡位置时的速度大小为v,由动能定理Eqlsin30°-mgl(1-cos30°)=mv2,由以上两式可解得
v=
本题考查了带电粒子在电场中的平衡问题和动能定理的应用,先进行受力分析,根据力的合成而后分解进行求解,若将小球拉到悬点正下方由静止释放,到达最低点过程中只有重力和电场力做功,可由动能定理求解
练习册系列答案
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【题目】如图所示,游船从码头沿直线行驶到湖对岸,小明对该过程进行观察,记录数据如下表:
运动过程 | 运动时间 | 运动状态 |
匀加速运动 | 0~40 s | 初速度v0=0;末速度v=4.2 m/s |
匀速运动 | 40~640 s | v=4.2 m/s |
匀减速运动 | 640~720 s | 靠岸时的速度vt=0.2 m/s |
(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1;
(2)若游船和游客总质量M=8 000 kg,求游船匀减速运动过程中所受合力的大小F;
(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小.