题目内容
如图所示，两块竖直放置的平行金属板相距d=1.2m，接电压U=2400V的直流电源，一条长l=50cm的绝缘细线的一端系住一个质量m=50g的带电小球，另一端固定在O点，小球在竖直平面内作以O为圆心，l为半径的圆周运动．当细线在水平位置时，小球具有竖直向下的速度v1=20m/s，当小球运动到最低点，细线竖直时，小球的速度v2=16m/s，问：
（1）小球带何种电荷？电量多少？
（2）当小球在最低点时，细线中的张力多大（g=10m/s2）？
（1）小球带何种电荷？电量多少？
（2）当小球在最低点时，细线中的张力多大（g=10m/s2）？
（1）因为△Ek＜0，重力做正功，∴电场力做负功．小球带负电荷．
根据动能定理：
qUAB-mgh=
mv12-
mv22 ①
因为两极板间的电场为匀强电场，所以
=
，则UAB=
②
联立①②解得q=3.85×10-3C
（2）由向心力公式得，T-mg=m
解得T=mg+m
=26.1N．
答：（1）小球带负电，电量为3.85×10-3C
（2）当小球在最低点时，细线中的张力为26.1N．
根据动能定理：
qUAB-mgh=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
因为两极板间的电场为匀强电场，所以
| L |
| d |
| UAB |
| U |
| UL |
| d |
联立①②解得q=3.85×10-3C
（2）由向心力公式得，T-mg=m
| v2 |
| R |
解得T=mg+m
| v2 |
| R |
答：（1）小球带负电，电量为3.85×10-3C
（2）当小球在最低点时，细线中的张力为26.1N．
练习册系列答案
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