题目内容

【题目】如图所示,一质量为m的带电小球,用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右,场强为E的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成 角( <45°)

(1)求小球带何种电性及所带电荷量大小;

(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,带电小球将怎样运动?要求说明理由。

(3)电场方向改变后,带电小球的最大速度值是多少?

【答案】(1) (2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,带点小球将在竖直平面沿斜下方向做圆弧摆动。(3)

【解析】

(1)小球带负电,带电小球处于平衡状态,有:qE-mgtanθ=0
解得:q=


(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,则电场力向上,因开始时 <45°qE<mg,电场力和重力的合力方向向下,则带电小球将在竖直平面沿斜下方向沿圆弧摆下,做圆周运动.(或沿圆弧摆下然后沿圆弧来回运动)

(3)带电小球到最低点时速度最大,设小球的最大速度为vm,小球摆下过程中重力做正功,电场力做负功,由动能定理得:mgl(1-cosθ)-qEl(1-cosθ)=

联立①③式得:vm

练习册系列答案
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【题目】1)电磁打点计时器和电火花打点计时器统称为打点计时器,其中电磁打点计时器使用时,电源要求是____

A220V直流 B220V交流 C4~6V直流 D4~6V交流

2)利用如图装置可以做力学中的许多实验,以下说法正确的是______

A.用此装置研究匀变速直线运动时,必须设法消除小车和滑轨间的摩擦力阻力的影响

B.用此装置研究匀变速直线运动时,必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行

C.用此装置探究加速度a与力F的关系时,每次改变沙和沙桶总质量之后,需要重新平衡摩擦力

D.用此装置探究加速度a与力F的关系时,应使沙和沙桶总质量远小于小车的质量

3)如图甲所示是某同学设计的探究加速度a与力F、质量m的关系的实验装置图,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重力,小车运动加速度可由纸带求得。

①如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,ABCDEF是该同学在纸带上选取的六个计数点,其中计数点间还有若干个点未标出,设相邻两个计数点间的时间间隔为T.该同学用刻度尺测出AC间的距离为BD间的距离为,则打B点时小车运动的速度=_______,小车运动的加速度a=________

②某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示.根据表中数据,在图丙坐标纸中作出F不变时a的图象.________

③根据图线分析,得到实验结论:__________________________________________

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