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  • 难度: 使用次数:20 入库时间:2017-06-14

    如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10–6 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2sin 37°=0.6cos 37°=0.8.,求:

    1)小球所受电场力F的大小。

    2)小球的质量m

    3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。

    答案


    F3.0×10-3N;⑵m4.0×10-4kg;⑶v2.0m/s

    【参考解析】⑴根据电场强度定义式可知,小球所受电场力大小为:

    FqE1.0×10-6×3.0×103N3.0×10-3N

    ⑵小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用,如下图所示

    根据共点力平衡条件和图中几何关系有:mgtan37°F

    解得:m4.0×10-4kg

    ⑶撤去电场后,小球将绕悬点摆动,根据动能定理有:mgl(1cos37°)0

    解得:v2.0m/s


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