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°...

来源:语文精选馆 3.37W

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)。

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°...

【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

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°... 第2张  故E=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°... 第3张

       (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:

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°... 第4张   (mg+qE)l(1-cos 37°)=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°... 第5张mv2③

       由圆周运动知识,在最低点时,

       F向=FT-(mg+qE)=m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°... 第6张

       联立以上各式,解得:FT=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°... 第7张mg⑤

知识点:带电粒子在电场中的运动

题型:计算

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