一条长为的细线,上端固定,下端拴一质量为的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为,方向水平向右.已知...
问题详情:
一条长为的细线,上端固定,下端拴一质量为的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为,方向水平向右.已知当细线离开竖直位置的偏角为为 时,小球处于平衡,如图所示.请问:
⑴小球带何种电荷?
⑵小球所带的电量是多少?
⑶如果细线的偏角由向右增大到,然后将小球由静止开始释放,则小球运动到悬点正下方位置时,绳上拉力为多大?
【回答】
.解:⑴由图可知,小球所受电场力方向水平向右,场强也水平向右,则小球带正电荷. (2分)
⑵以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图.
根据平衡条件得:
------------------(2分)
⑶将细线的偏角由向右增大到,由静止开始释放后,设小球运动到到悬点正下方位置时速度为,根据动能定理得:
即: ① -------------(2分)
又由牛顿第二定律得:②------------ (1分)
联立①②解得: ---------------- (1分)
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题