题目内容
(10分)如图,在水平向右的匀强电场中用一根绝缘轻绳悬挂一个质量为m、电量为q的小球,平衡时绝缘轻绳与竖直方向成60°角。
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(1)求该匀强电场的场强大小;
(2)若将图示方向的匀强电场方向突然改变为竖直向下,场强的大小不变,则小球将下摆,求小球运动到最低点时对绳子的拉力。
解析:
(1)当电场水平时,小球受力如图,由于小球平衡所以
Eq=mgtanα
得![]()
(2)当电场变为竖直向下时,设轻绳长为L,球到最低点速度为V
由动能定理得: ( Eq+mg)(L―Lcosα)=
在最低点由牛顿第二定律: T―mg ― Eq =
解得: ![]()
由牛顿第三定律得: ![]()
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