题目内容
【题目】在如图所示的匀强电场中,有一轻质棒AB,A点固定在一个可以转动的轴上,B端固定有一个大小可忽略、质量为m,带电荷量为Q的小球,当棒静止后与竖直方向的夹角为θ,求:
(1)匀强电场的场强.
(2)剪断细绳后小球什么运动,并求出加速度.
【答案】
(1)
解:对小球,分析受力如图,根据平衡条件得:
Tcosθ=mg ①
Tsinθ=EQ ②
由①②两式解得:E=
(2)
若剪断细线,小球将沿绳子方向向下做匀加速直线运动,此时小球所受的合力大小F=T,由牛顿第二定律得:
T=ma
又由上题有:Tcosθ=mg
解得:a=
【解析】(1)对小球进行受力分析,根据平衡条件求解小球所受电场力的大小,根据F=QE求得匀强电场的场强;(2)若剪断细线,小球将沿着合力方向做匀加速直线运动.以小球为研究对象,分析受力,作出力图,根据牛顿第二定律求解小球的加速度大小.
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