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如图所示,匀强电场的电场强度为E,一带电小球质量为m,轻质悬线长为l,静止时悬线与竖直方向成30°角.(1)小球带何种电荷,电荷量是多少?(2)若将小球拉到悬点正下方由静止释放,小球通过原平衡位置时的速度大小是多少?

2019-06-26

如图所示,匀强电场的电场强度为E,一带电小球质量为m,轻质悬线长为l,静止时悬线与竖直方向成30°角.
(1)小球带何种电荷,电荷量是多少?
(2)若将小球拉到悬点正下方由静止释放,小球通过原平衡位置时的速度大小是多少?
优质解答
(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.
根据平衡条件得:F=mgtanθ
又F=qE
联立得:q=
mgtanθ
E
=
mgtan30°
E
=
3
mg
3E

(2)将小球拉到悬点正下方由静止释放,根据动能定理得:
-mgl(1-cos30°)+Flsin30°=
1
2
mv2

解得 v=
2(
3
−1)gl

答:
(1)小球带负电荷,电荷量是
3
mg
3E

(2)若将小球拉到悬点正下方由静止释放,小球通过原平衡位置时的速度大小是
2(
3
−1)gl
(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.
根据平衡条件得:F=mgtanθ
又F=qE
联立得:q=
mgtanθ
E
=
mgtan30°
E
=
3
mg
3E

(2)将小球拉到悬点正下方由静止释放,根据动能定理得:
-mgl(1-cos30°)+Flsin30°=
1
2
mv2

解得 v=
2(
3
−1)gl

答:
(1)小球带负电荷,电荷量是
3
mg
3E

(2)若将小球拉到悬点正下方由静止释放,小球通过原平衡位置时的速度大小是
2(
3
−1)gl
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