题目内容
(12分).如图所示,长为L的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、带电荷+q的小球,小球静止时处于O′点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角。求:
(1)该匀强电场的电场强度大小;
(2)若将小球求从O′点由静止释放,则小球运动到A点时的速度υ多大?
【答案】
(1)(2)
【解析】
试题分析:(1)设电场强度为E,小球受重力mg、电场力qE及线的拉力F。
小球在A点,根据共点力平衡条件有 mgtanθ =qE
解得
(2)小球从O′点运动到A点的过程中,电场力做正功,重力做负功。设小球到达A点的速度为υ,根据动能定理有
qELsinθ – mgL ( 1 – cosθ ) = mυ2
解得
考点:考查了力的平衡条件的应用
点评:力分析时一定要选择合适的研究对象进行正确的受力分析,应用平衡条件进行求解即可.
练习册系列答案
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如图所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端有固定转轴O,现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周的最高点,若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为
,忽略摩擦阻力和空气阻力,则以下判断正确的是( )
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A、小球不能到达P点 | ||
B、小球到达P点时的速度大于
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C、小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的拉力 | ||
D、小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的支持力 |