题目内容
【题目】竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示,请问:
(1)小球带电荷量是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
(3)若突然撤去电场,丝线所受最大拉力是多大?
【答案】(1)(2) (3)
【解析】
(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示
Fsinθ=qE
Fcosθ=mg
联立解得:
tanθ=
故
q=.
(2)细线的拉力为
F=
而剪断丝线后小球的加速度
a==
由几何关系得,小球碰到金属板运动的距离为
s=
又由
s=at2==
(3)小球摆到最低点时丝线所受拉力最大,小球下落至最低点:
mgL(1-)=mv2
最低点:
T-mg=m
解得:
T=3mg-2mg
依据牛顿第三定律 丝线所受拉力为
T=3mg-2mg
练习册系列答案
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【题目】某同学在“探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,把按控制变量法做的两个实验的数据都记录在下表中。数据是按加速度的大小排列的。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
F/N | 0.29 | 0.14 | 0.29 | 0.19 | 0.24 | 0.29 | 0.29 | 0.29 | 0.34 |
m/kg | 0.86 | 0.36 | 0.61 | 0.36 | 0.36 | 0.41 | 0.36 | 0.31 | 0.36 |
a/(m·s-2) | 0.34 | 0.39 | 0.48 | 0.53 | 0.67 | 0.71 | 0.81 /td> | 0.93 | 0.94 |
若利用表中数据探究物体运动的加速度与物体受力的关系,则选用物体的质量为m=___________,请在本题给出的坐标纸中作出a-F图像________。