如图所示,一根长为l不可伸长的细丝线一端固定于O点,另一端系住一个质量为m的带电小球.将此装置放在水平向右的匀强电场E中,待小球稳定后,细丝线跟竖直方向夹角为α,求:(1)小球带什么电?电量是多少?(2)保持小球带电量不变,用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点,外力对小球做多少功?
问题描述:
如图所示,一根长为l不可伸长的细丝线一端固定于O点,另一端系住一个质量为m的带电小球.将此装置放在水平向右的匀强电场E中,待小球稳定后,细丝线跟竖直方向夹角为α,求:
(1)小球带什么电?电量是多少?
(2)保持小球带电量不变,用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点,外力对小球做多少功?
答
(1)对小球进行受力分析:由于小球所受电场力水平向右,E的方向水平向右,所以小球带正电.小球受力如图所示,qE=mgtanα①即q=mgtanαE ...
答案解析:(1)小球稳定后,细丝线跟竖直方向夹角为α,对小球进行受力分析即可判断小球的电性,根据力的合成与分解即可求得电量;(2)用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点的过程中,小球始终处于平衡状态,动能不变,根据动能定理即可解题.
考试点:动能定理的应用;共点力平衡的条件及其应用;电场强度.
知识点:本题主要考查了同学们受力分析的能力以及动能定理的直接应用,难度不大,属于基础题.