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精英家教网如图所示,质量为m的带电小球用细线系住悬挂于电场强度为E的匀强电场中,电场区域足够大,静止时细线与竖直方向成θ角,重力加速度为g.则小球所带的电荷量为
 
,绳子中的拉力的大小是
 
,若将细线烧断后,经过时间t时小球的速度是
 
分析:小球受到的电场力向左,与场强方向相反,故带负电荷;对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解出绳子的拉力;
剪短细线后,小球受到重力和电场力,合力恒定,故做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出加速度后,再运用速度时间公式求解.
解答:解:小球受到的电场力向左,与场强方向相反;
故小球带负电荷.
对小球受力分析,受重力、电场力和拉力,如图
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根据共点力平衡条件,有:
T=
mg
cosθ

qE=mgtanθ,则q=
mgtanθ
E

剪短细线后,小球受到重力和电场力,合力恒定,故做初速度为零的匀加速直线运动;
根据牛顿第二定律,有
F=ma           ①
由于三力平衡中,任意两个力的合力与第三力等值、反向、共线,故:
F=T=
mg
cosθ

根据速度时间公式,有
v=at       ③
由①②③解得:v=
gt
cosθ

故答案为:
mgtanθ
E
mg
cosθ
gt
cosθ
点评:本题关键是对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解出各个力,最后根据牛顿第二定律求加速度,由速度时间公式求末速度.
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