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[图文](2015年安康二模)如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量q=1.0×10-6C的小球         ★★★
(2015年安康二模)如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量q=1.0×10-6C的小球
作者:佚名 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2015-3-12 8:31:11

 
最优题库网(2015•安康二模)如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成θ=60°角.现突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,小球在运动过程电量保持不变,重力加速度g=10m/s2,结果保留2位有效数字.
(1)判断小球带何种电荷,并求电场强度E;
(2)求小球经过最低点时丝线的拉力.

解:(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.
小球的电场力F=qE
由平衡条件得:F=mgt(mg+qE)h=12mv2有几何关系可知h=l-lcos60°
由牛顿第二定律的F-(mg+qE)=mv2l联立解得Ftanθ
解得电场强度为:E=1.7×105 N/C
(2)场方向变为竖直向上且大小不变后,由动能定理可知
.55N
答:(1)小球带负电,电场强度E为1.7×105 N/C
(2)求小球经过最低点时丝线的拉力为0.55N.


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