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

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?
lisalee920 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(1)小球受到重力、电场力和拉力而平衡,作出受力图,根据平衡条件求解电场强度E.
(2)剪断丝线后,小球受到重力、电场力作用,这两个力是恒力,它们的合力也是恒力,小球将沿合力方向做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律求出加速度.

(1)小球受力图如图.由题小球带正电.根据平衡条件得:mgtan37°=qE
故电场强度的大小为:E=[3mg/4q]
(2)剪断丝线后,小球受到重力、电场力作用,小球将沿两个力的合力方向做匀加速直线运动.有:
F=[mg/cos37°]=[5mg/4]
根据牛顿第二定律得:F=ma
则有:a=[5/4]g
又有:[h/cos37°]=[1/2]at2
得:t=

2h
g
答:(1)匀强电场的电场强度的大小为[3mg/4q];
(2)若剪断丝线,小球将匀加速直线运动,经过

2h
g时间落地.

点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度.

考点点评: 本题是带电粒子在电场中平衡和匀变速运动问题,关键是分析受力情况和运动情况,用动力学基本的方法处理.

1年前

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