【題目】一根長為L的絲線一端固定在天花板上,另一端吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,絲線與豎直方向成37°角.天花板距離地面高度為2L . (重力加速度為gsin37°=0.6),求:
(1)小球的電性及勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大。
(2)若剪斷絲線,小球?qū)⒆魇裁催\(yùn)動?并求出小球從剪斷絲線開始到到達(dá)地面經(jīng)過的時間t

【答案】
(1)

小球靜止在電場中受力如圖所示:

顯然小球帶正電,由平衡條件得:

mgtan37°=qE

故E= .小球帶正電.


(2)

絲線剪斷后,小球由靜止沿絲線的反方向作勻加速直線運(yùn)動,可把此運(yùn)動分解為水平方向的勻加速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動:研究豎直自由落體運(yùn)動;剪斷絲線后,小球受到重力、電場力作用,小球?qū)⒀貎蓚力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動.有:F=

根據(jù)牛頓第二定律得:F=ma

則有:a= g

又有: = at2

得:t=


【解析】(1)小球靜止在電場中受力如圖所示:

顯然小球帶正電,由平衡條件得:
mgtan37°=qE
E= .小球帶正電.(2)絲線剪斷后,小球由靜止沿絲線的反方向作勻加速直線運(yùn)動,可把此運(yùn)動分解為水平方向的勻加速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動:研究豎直自由落體運(yùn)動;剪斷絲線后,小球受到重力、電場力作用,小球?qū)⒀貎蓚力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動.有:F=
根據(jù)牛頓第二定律得:F=ma
則有:a= g
又有: = at2
得:t=
答:(1)小球帶正電及勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小 ;(2)若剪斷絲線,小球?qū)⒀貎蓚力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動,小球從剪斷絲線開始到到達(dá)地面經(jīng)過的時間

練習(xí)冊系列答案
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A. 無論粘在哪塊木塊上面,系統(tǒng)的加速度都不變

B. 若粘在b木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小

C. 若粘在a木塊上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變

D. 若粘在c木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大

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A.h
B.
h
C.
h
D.
h

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