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°...
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问题详情:
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)。
【回答】
解:(1)小球静止在电场中的受力如图所示:
显然小球带正电,由平衡条件得:
mgtan 37°=Eq①
故E=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:
(mg+qE)l(1-cos 37°)=mv2③
由圆周运动知识,在最低点时,
F向=FT-(mg+qE)=m④
联立以上各式,解得:FT=mg⑤
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题