一根长为l的线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带

◎ 题目

一根长为l的线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,(重力加速度为g),求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)求小球经过最低点时线的拉力.
魔方格

◎ 答案

:(1)小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力,
魔方格

由平衡条件得:mgtan37°=qE
解得:E=
3mg
4q

(2)电场方向变成向下后,重力和电场力都向下,

魔方格
两个力做功,小球开始摆动做圆周运动
由动能定理:
1
2
mv2=(mg+qE)L(1-cos37°)

在最低点时绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力,T-(mg+qE)=m
v2
L

解得:T=(mg+qE)+m 
V2
L
=
49mg
20

答:(1)匀强电场的电场强度E=
3mg
4q

(2)
49
20
mg

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一根长为l的线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带…”主要考查了你对  【向心力】,【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】,【电场强度的定义式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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