题目内容
【题目】如图所示,在水平向右的匀强电场中,一质量为m=0.1kg、电荷量为q=2.0×10-4C的带电小球用一端固定于O点的绝缘轻绳连接恰好能静止在图中的P位置.轻绳OP与竖直方向成37°角,且轻绳OP的长度为L=0.2m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球的带电性质;
(2)该匀强电场的场强大小;
(3)若将带电小球从最低点Q静止释放,则小球到达P点时的速度.
【答案】(1) 负电(2) (3) 1m/s
【解析】
(1)分析带电小球的受力,由于带电小球受到的电场力与电场的方向相反,所以带电小球带负电.
(2)带电小球在P点受力平衡,于是有
qE=FTsin37°
mg=FTcos37°
联立两式并带入数据得
(3)设小球到达P点时的速度为v,小球由Q到P的过程中,根据动能定理有
解得
v=1m/s
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