問題詳情:
一條長為的細線,上端固定,下端拴一質量為的帶電小球,將它置於一勻強電場中,電場強度大小為,方向水平向右.已知當細線離開豎直位置的偏角為為 時,小球處於平衡,如圖所示.請問:
⑴小球帶何種電荷?
⑵小球所帶的電量是多少?
⑶如果細線的偏角由向右增大到,然後將小球由靜止開始釋放,則小球運動到懸點正下方位置時,繩上拉力為多大?
【回答】
.解:⑴由圖可知,小球所受電場力方向水平向右,場強也水平向右,則小球帶正電荷. (2分)
⑵以小球為研究物件,分析受力,作出力圖如圖.
根據平衡條件得:
------------------(2分)
⑶將細線的偏角由向右增大到,由靜止開始釋放後,設小球運動到到懸點正下方位置時速度為,根據動能定理得:
即: ① -------------(2分)
又由牛頓第二定律得:②------------ (1分)
聯立①②解得: ---------------- (1分)
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題