题目内容
8.如图所示,一质量m=12g,带电荷量q=3.0×10-6C 的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ=37°角.(1)判断小球带何种电荷;
(2)求电场强度的大小;
(3)若将细线剪断,经过1s小球的速度是多大?(还在电场中,小球未落地)
分析 (1)小球处于静止状态,分析受力,作出力图,根据电场力与场强方向的关系判断电性.
(2)根据平衡条件和电场力公式求解场强.
(3)将细线突然剪断小球将沿细线方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和速度公式结合求解v.
解答 解:(1)小球受力如图,由于电场力F与场强方向相反,说明小球带负电.
(2)小球的电场力为:F=qE
由平衡条件得:F=mgtanθ
解得电场强度为:E=$\frac{mgtanθ}{q}$=3×104 N/C
(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动,经过1s时小球的速度为v.
小球所受合外力为:F合=$\frac{mg}{cosθ}$
由牛顿第二定律有:F合=ma
又运动学公式为:v=at
解得小球的速度为:v=12.5m/s
速度方向为与竖直方向夹角为37°斜向下.
答:(1)小球带负电荷.
(2)电场强度为3×104 N/C.
(3)若在某时刻将细线突然剪断,经过1s时小球的速度为12.5m/s.
点评 对于涉及物体运动的问题,两大分析:受力情况分析和运动情况分析是基础,要培养这方面的基本功.
练习册系列答案
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