题目内容
【题目】用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10-2kg、电荷量为2.0×10-8C的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成370,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin370=0.6)
A. 该匀强电场的场强为3.75×107N/C
B. 平衡时细线的拉力为0.17N
C. 经过0.5s,小球的速度大小为6.25m/s
D. 小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7m/s
【答案】C
【解析】
AB.小球在平衡位置时,由受力分析可知:qE=mgtan370,解得,细线的拉力:T=,选项AB错误;
C.小球向左被拉到细线水平且拉直的位置,释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动,其方向与竖直方向成370角,加速度大小为,则经过0.5s,小球的速度大小为v=at=6.25m/s,选项C正确;
D.小球从水平位置到最低点的过程中,若无能量损失,则由动能定理:,带入数据解得v=7m/s;因小球从水平位置先沿直线运动,然后当细绳被拉直后做圆周运动到达最低点,在绳子被拉直的瞬间有能量的损失,可知到达最低点时的速度小于7m/s,选项D错误。
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