题目内容
【题目】在间距d=0.1m、电势差U=103V的两块竖立平行板中间,用一根长l=0.01m的绝缘细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=10-7C的带正电荷的小球,将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后由静止释放(如图所示),问:
(1)小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力多大?
(2)若小球摆至B点时丝线突然断裂,以后小球能经过B点正下方的C点(C点在电场内),则BC相距多远?(g=10m/s2)
【答案】(1) ,4×10-3N (2)0.08m
【解析】试题分析:(1)将小球拉到使细线恰呈水平的位置A后由静止释放后,小球受到重力、电场力和线的拉力做圆周运动,根据动能定理求出小球摆至最低点B时的速度.小球经过最低点时,由牛顿第二定律求出线中的拉力;(2)若小球摆至B点时丝线突然断裂,小球做曲线运动,运用运动的分解方法:小球水平方向做匀减速直线运动,竖直方向做自由落体运动.根据牛顿第二定律求出水平方向加速度,根据对称性和运动学公式求出时间,在竖直方向根据,求距离。
(1)
得
得
(2)