题目内容
【题目】如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小球所受电场力F的大小.
(2)小球的质量m.
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.
【答案】(1)3.0×10﹣3 N;(2)4×10﹣4kg;(3)2m/s.
【解析】试题分析:根据电场力的计算公式求解电场力;画出小球受力情况示意图,根据几何关系列方程求解质量;根据机械能守恒定律求解速度.
(1)根据电场力的计算公式可得电场力;
(2)小球受力情况如图所示:
根据几何关系可得,所以;
(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒,则,解得v=2m/s.
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