如图所示,一质量为m、带电量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.(1)判断小球带何种电荷.(2)求电场强度E.(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过t时间小球的速度v.

问题描述:

如图所示,一质量为m、带电量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.

(1)判断小球带何种电荷.
(2)求电场强度E.
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过t时间小球的速度v.

(1)小球受到的电场力向左,与场强方向相反;故小球带负电荷.(2)对小球受力分析,受重力、电场力和拉力,如图根据共点力平衡条件,有qE=mgtanθ故T=mgcosθE=mgtanθq即电场强度E为mgtanθq.(3)剪短细线后...
答案解析:(1)小球受到的电场力向左,与场强方向相反,故带负电荷;
(2)对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解出电场力,得到电场强度;
(3)剪短细线后,小球受到重力和电场力,合力恒定,故做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出加速度后,再运用速度时间公式求解.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;匀变速直线运动的速度与时间的关系;牛顿第二定律;电场强度.
知识点:本题关键是对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解出各个力,最后根据牛顿第二定律求加速度,由速度时间公式求末速度.