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精英家教网一根长为L的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角(重力加速度为g).求:
(1)匀强电场的电场强度的大小.
(2)若突然将该电场方向变为向下且大小不变,求小球经过最低点时丝线的拉力(不考虑因电场的改变而带来的其他影响).
分析:(1)以小球为研究对象,分析受力情况,由于小球处于静止状态,合力为零,由平衡条件求解电场强度大小;
(2)当电场方向变为向下后,小球受到的电场力竖直向下,向下做圆周运动,根据动能定理求解小球经过最低点时的瞬时速度;小球经过最低点时,由重力、电场力和丝线的拉力的合力提供了向心力,根据牛顿第二定律求解丝线对小球的拉力.
解答:解:(1)小球静止在电场中的受力如图所示:
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显然小球带正电,由平衡条件得:
mgtan37°=Eq…①
故:E=
3mg
4q
…②
(2)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.由动能定理得:
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(mg+qE)l(1-cos 37°)=
1
2
mv2 …③
由圆周运动知识,在最低点时,由重力、电场力和丝线的拉力的合力提供了向心力,根据牛顿第二定律得:
  F=FT-(mg+qE)=m
v2
l
…④
联立以上各式,解得:FT=
49
20
mg…⑤
答:(1)匀强电场的电场强度的大小是
3mg
4q

(2)若突然将该电场方向变为向下且大小不变,小球经过最低点时丝线的拉力是
49
20
mg.
点评:对平衡问题,要正确分析受力情况,由平衡条件解题.对于变速圆周运动,运用动能定理求速度,根据牛顿第二定律求丝线的拉力,是常用的方法和思路.
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科目:高中物理 来源: 题型:

一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,小球距离地面高度为h,重力加速度为g,求:(tan37°=0.75)
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)若剪断丝线,小球将如何运动?经过多少时间落地?

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一根长为l的丝线吊着一质量为m,电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,丝线与竖直方向成37°角,不考虑q对匀强电场的影响(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)电场强度E的大小;
(2)剪断丝线后,小球做何运动?小球的加速度多大?

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一根长为l的丝线吊着一质量为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,丝线与竖直方向成37°角,重力加速度为g,求这个匀强电场的电场强度的大小.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8  )

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精英家教网一根长为L的丝线吊着一质量为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,丝线与竖直方向成37°角,重力加速度为g,求:
(1)这个小球带何种电荷?
(2)这个匀强电场的电场强度的大小?(已知sin37°=0.6  cos37°=0.8)
(3)若丝线突然断开.则小球做什么运动?

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