题目内容
如图所示,绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一带电荷量为q,质量为m的带正电小球,空间存在一水平方向的匀强电场,要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角(如图),则匀强电场的方向如何?大小是多少?
分析:对小球进行受力分析,根据平衡状态和电场力公式F=qE,列方程求解即可.
解答:解:小球受力如图所示:
小球处于平衡状态,重力mg和电场力qE的合力与绳子拉力T大小相等、方向相反,所以由平衡条件有:
Eq=mgtanα,得:E=
.
因为小球带正电,所受的电场力方向与场强方向相同,所以场强方向水平向右.
答:匀强电场的方向水平向右,大小是
.
小球处于平衡状态,重力mg和电场力qE的合力与绳子拉力T大小相等、方向相反,所以由平衡条件有:
Eq=mgtanα,得:E=
mgtanα |
q |
因为小球带正电,所受的电场力方向与场强方向相同,所以场强方向水平向右.
答:匀强电场的方向水平向右,大小是
mgtanα |
q |
点评:本题实质上考查了物体平衡问题,对于这类问题只要正确进行受力分析,然后根据平衡方程求解即可.
练习册系列答案
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如图所示,绝缘细线拴住一带电的小球,在方向竖直向下的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动.不计空气阻力,则正确的说法是( )
A、小球带负电 | B、电场力跟重力平衡 | C、小球从上到下运动的过程中电势能减小 | D、小球在a点机械能最大 |