题目内容
【题目】如图所示,一根长为不可伸长的细丝线一端固定于O点,另一端系住一个质量为m的带电小球。将此装置放在水平向右的匀强电场E中,待小球稳定后,细丝线跟竖直方向夹角为α,求:
(1)小球带什么电?电荷量是多少?
(2)保持小球带电量不变,用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点,外力对小球做多少功?带电小球的电势能是增加还是减少?增加或减少多少?
【答案】(1)小球带正电, (2) ,电势能增加, 增加了mgltanαsinα
【解析】
(1)由于小球所受电场力水平向右,E的方向水平向右,所以小球带正电。
由平衡条件得:
解得:
(2)将小球缓慢拉到竖直方向的最低点的过程中,小球动能变化量为零,设外力对小球做功为W,由动能定理可知:
得:
电势能是增加,增加mgltanαsinα
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