如图所示,用细线将质量为m=4×10﹣3 kg的带电小球P悬挂在O点正下方.当空中有方向为水平向右,大小为E=2×104V/m的匀强电场,系统静止时,细线与竖直方向夹角37°.g取10m/s2.

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-09-08 08:45:13 高中物理

如图所示,用细线将质量为m=4×10﹣3 kg的带电小球P悬挂在O点正下方.当空中有方向为水平向右,大小为E=2×104V/m的匀强电场,系统静止时,细线与竖直方向夹角37°.g取10m/s2.

1

(1)分析小球的带何种电荷;

(2)求小球带电量q;

(3)求剪断细线后带电小球的加速度a.

【答案】

(1)小球带正电 (2)1.5×10﹣6C (3)12.5m/s2

【解析】

对小球受力分析,根据带电小球处于静止状态,确定电场力的方向,即可判断小球的电性;根据平衡条件,将小球的重力进行分析,列式求解即可;剪断细线后带电小球只重力和电场力,这两个力都是恒力,而且不变,根据牛顿第二定律求解加速度。

(1)小球受到重力mg、电场力qE和细线的拉力,如图,

1

电场力方向与电场同向,故小球带正电。

(2)小球受力平衡,将重力分解如图,在水平方向有:

qE=mgtan37°

带入数据解得:q =1.5×10﹣6C。

(3)由受力图可知细线的拉力为:2

如果剪断细绳小球所受的合力与F大小相等,方向相反

根据牛顿第二定律求得加速度为:3

版权声明

声明:有的资源均来自网络转载,版权归原作者所有,如有侵犯到您的权益 请联系本站我们将配合处理!

分享: