题目内容
(12分)如图所示,一质量为m = 1.0×10-2kg,带电量为q = 1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60º角。小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g = 10 m/s2,结果保留2位有效数字。
(1)画出小球受力图并判断小球带何种电荷;
(2)求电场强度E;
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度v。
(12分)(1)受力图略,小球带负电 (4分)
(2)小球的电场力F =qE
由平衡条件得:F =mgtanθ
解得电场强度E=1.7 ×
N/C (4分)
(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动,经过1s时小球的速度为V .
小球所受合外力F合=mg/cosθ
由牛顿第二定律有F合=ma
又运动学公式V =at
解得小球的速度V =20m/s
速度方向为与竖直方向夹角为60º 斜向下 (4分)
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