如图1-16所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.4m的绝缘细线把质量为m=0.2k...
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问题详情:
如图1-16所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.4 m的绝缘细线把质量为m=0.2 kg,带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,求:
(1)小球运动通过最低点C时的速度大小;
(2)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小.(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【回答】
解析:(1)在B点时小球受到电场力qE、重力mg和绳的拉力作用处于静止,根据共点力平衡条件有
qE=mgtan37°=mg (3分)
小球从A点运动到C点的过程,根据动能定理有
mgl-qEl=mv (3分)
解得小球通过C点时的速度
vC== m/s. (2分)
(2)设小球在最低点时细线对小球的拉力为T,根据牛顿第二定律有
T-mg=m (4分)
解得T=3 N.(3分)
*:(1) m/s (2)3 N
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:计算题
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