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一根长为L的丝线吊着一质量为m,带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图...

一根长为L的丝线吊着一质量为m,带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)求小球经过最低点时动能.

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(1)以小球为研究对象,分析受力情况,由于小球处于静止状态,合力为零,由平衡条件求解电场强度大小; (2)突然将该电场方向变为向下且大小不变后,小球受到的电场力竖直向下,向下做圆周运动,根据动能定理求解小球经过最低点时的动能. 【解析】 (1)以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg、电场力qE、丝线的拉力FT,如图所示.由平衡条件得:   mgtan37°=mg 故E= (2)当电场方向变为向下后,小球受到的电场力竖直向下,向下做圆周运动,重力和电场力都做正功,由动能定理得 (mg+qE)L(1-cos37°)=Ek-0 解得,Ek= 答: (1)匀强电场的电场强度的大小为; (2)小球经过最低点时动能为.
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考点分析:
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A.20J
B.15J
C.10J
D.5J
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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