竖直放置的平行金属板A、B带有等量异种电荷,在两板间用绝缘细线县挂一个质量m=4.0×10-5kg,带电量q=3.0×1

竖直放置的平行金属板A、B带有等量异种电荷,在两板间用绝缘细线县挂一个质量m=4.0×10-5kg,带电量q=3.0×10-7C的小球,平衡时悬线偏离竖直方向,夹角为α=37°,如图所示.
(1)A、B之间的电场是什么电场?场强的大小多少,方向怎样?
(2)若剪断细线,小球在到达金属板之前将怎样运动?
监护人 1年前 已收到1个回答 举报

liluzeng 春芽

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解题思路:(1)小球处于静止状态,分析受力,根据受力平衡方程,即可求解电场强度的大小,并由极板的电性可确定电场强度的方向.
(2)将细线突然剪断小球将沿细线方向做匀加速直线运动,可根据牛顿第二定律列式求解加速度.

(1)小球受到重力mg、电场力F和绳的拉力T的作用,由共点力平衡条件有:
F=qE=mgtanα
解得:
E=[mgtanα/q]=
4×10−5×10×0.75
3×10−7=1.0×103N/C;
匀强电场的电场强度的方向与电场力的方向相同,即水平向右;
(2)剪断细线后,小球做偏离竖直方向,夹角为37°匀加速直线运动,
设其加速度为a,由牛顿第二定律有:
[mg/cosα]=ma
解得:
a=[g/cosα]=12.5m/s2
答:(1)匀强电场,场强的大小1.0×103N/C,方向水平向右;
(2)细线剪断后,小球做偏离竖直方向,夹角为37°的匀加速直线运动,加速度大小为12.5m/s2

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;电场强度.

考点点评: 本题是带电体在电场中平衡问题,分析受力情况是解题的关键,并能根据受力情况判断此后小球的运动情况.

1年前

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