题目内容

11.质量为m的带电小球带电量为+q,用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中,平衡时绝缘细线与竖直方向成45°角,重力加速度为g.求电场强度的大小.

分析 对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,根据电场力方向与场强方向的关系判断电性,根据共点力平衡条件和电场力F=qE列式求解场强E.

解答 解:对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,结合平衡条件运用合成法,如图,
由几何知识得:mgtanθ=qE
解得:E=$\frac{mgtanθ}{q}$=$\frac{mg}{q}$
答:电场强度的大小为$\frac{mg}{q}$.

点评 本题关键是对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件并通过合成法求解.

练习册系列答案
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1.如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.

①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需的器材是D.
A.直流电源、天平及砝码      B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平及砝码      D.交流电源、刻度尺
②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量△EP=mgh2,动能的增加量△Ek=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$(用题中所给字母表示).
③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是BD.
A.该误差属于偶然误差B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图3所示.图象是一条直线,此直线斜率的物理含义是$\frac{{2({mg-f})}}{m}$(用数学表达式书写,可能用到的物理量m、g、f)

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