一根長為l的線吊著一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,線與豎直方向成37°角,現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔�,不考慮因電場的改變而帶來的其他影響,(重力加速度為g),求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大��;
(2)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)線的拉力.

【答案】分析:(1)小球靜止時(shí)在豎直線的右邊,根據(jù)小球靜止時(shí)受平衡力,可以判斷出小球的受力的方向向右,與電場線的方向相同,因此小球帶正電;對小球進(jìn)行受力分析,水平方向和豎直方向的受力都平衡,即可得解;
(2)水平方向不受力了,平衡破壞了,小球在豎直向下的重力和豎直向上的電場力的作用下,在繩子的約束下,在豎直平面內(nèi)沿圓弧擺下,做圓周運(yùn)動(dòng),或沿圓弧來回運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理,帶電小球到最低點(diǎn)時(shí)重力和電場力做的功全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能,此時(shí)速度最大,列式即可得解.
解答:解::(1)小球平衡時(shí)受到繩子的拉力、重力和電場力,
由平衡條件得:mgtan37°=qE
解得:
(2)電場方向變成向下后,重力和電場力都向下,
兩個(gè)力做功,小球開始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)
由動(dòng)能定理:
在最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力、重力和電場力的合力提供向心力,
解得:
答:(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度;
(2)
點(diǎn)評:(1)掌握力的合成和分解,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡的條件找出力與力的關(guān)系.(2)帶電粒子在復(fù)合場中的圓周運(yùn)動(dòng)一般由動(dòng)力學(xué)公式求解,一般的曲線運(yùn)動(dòng)一般由動(dòng)能定理求解.
練習(xí)冊系列答案
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(2009?深圳一模)一根長為l的線吊著一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,線與豎直方向成37°角,現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔儯豢紤]因電場的改變而帶來的其他影響,(重力加速度為g),求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大�。�
(2)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)線的拉力.

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在天花板上用一根長為L的細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為M的小球,使小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng),如圖,細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,求小球運(yùn)動(dòng)的角速度.

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一根長為l的線吊著一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,線與豎直方向成37°角,現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔�,不考慮因電場的改變而帶來的其他影響,(重力加速度為g),求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大��;
(2)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)線的拉力.
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科目:高中物理 來源:2009年廣東省深圳市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

一根長為l的線吊著一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,線與豎直方向成37°角,現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔�,不考慮因電場的改變而帶來的其他影響,(重力加速度為g),求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小;
(2)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)線的拉力.

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