如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角.(1)判断小球带何种电荷.(2)若已知电场强度为E、小球带电量为q,求小球的质量m.(3)若将细线突然剪断,小球做何种性质的运动?求加速度a的大小.
问题描述:
如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角.
(1)判断小球带何种电荷.
(2)若已知电场强度为E、小球带电量为q,求小球的质量m.
(3)若将细线突然剪断,小球做何种性质的运动?求加速度a的大小.
答
(1)小球受力如图,由于电场力F与场强方向相反,说明小球带负电.(2)小球的电场力F=qE由平衡条件得:F=mgtanθ则得qE=mgtanθ解得,m=qEgtanθ(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动,小球所受的合外...
答案解析:(1)小球处于静止状态,分析受力,作出力图,根据电场力与场强方向的关系判断电性.
(2)根据平衡条件和电场力公式求解小球的质量m.
(3)将细线突然剪断小球将沿细线方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和速度公式结合求解v.
考试点:电场强度;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.
知识点: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小球的运动情况.