如圖所示，一質量為m的帶電小球，用長為l的絕緣細線懸掛在水平向右，場強為E的勻強電場中，靜止時懸線與豎直方向成角（<45°）

   （1）求小球帶何種電性及所帶電荷量大小；

   （2）如果不改變電場強度的大小而突然將電場的方向變?yōu)樨Q直向下，帶電小球將怎樣運動？要求說明理由。

   （3）電場方向改變后，帶電小球的最大速度值是多少？

 

（1）         （2）小球豎直平面沿斜向下方向做圓周（圓弧或來回擺動）運動。突然將電場的方向變不豎直向下時，由于，其重力和電場力的合力方向豎直向下，與懸線的夾角為鈍角，由于懸線不能伸長，故小球在豎直平面內沿圓弧擺下，做圓周運動。（或沿圓弧擺下然后沿圓弧來回擺動）。          

（3）

   


解析:

（1）小球帶負電（2分）

設帶電小球所帶電荷量的大小為q，

帶電小球受重力mg、電場力F電和

細線拉力T，帶電小球處于平衡狀態(tài)，有

  ①（2分）

  ②（4分）

   （2）小球豎直平面沿斜向下方向做圓周（圓弧或來回擺動）運動。（2分）

突然將電場的方向變不豎直向下時，由于，其重力和電場力的合力方向豎直向下，與懸線的夾角為鈍角，由于懸線不能伸長，故小球在豎直平面內沿圓弧擺下，做圓周運動。（或沿圓弧擺下然后沿圓弧來回擺動）。（2分，只要敘述正確有理都可給分）

   （3）帶電小球到最代點時速最大，設小球的最大速度為vm。小球擺下過程中重力做正功，電場力做負功，由動能定理得

  ③（3分）

聯(lián)立①③式得： （3分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質量為m，帶電荷量為+q的小物體，在水平方向的勻強磁場B中，從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑，求：
（1）此物體在斜面Q上運動的最大速度．
（2）此物體在斜面上運動的距離．
（3）此物體在斜面上運動的時間．

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如圖所示，一質量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進入高度為h2（h2＞L）的勻強磁場．下邊剛進入磁場時，線圈正好作勻速運動．線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t=0.15s．取g=10m/s2
（1）求勻強磁場的磁感應強度B．
（2）求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間，線圈的加速度的大小和方向．
（3）在線圈的下邊通過磁場的過程中，線圈中產生的焦耳熱Q是多少？通過線圈的電荷量q是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質量為m的物塊恰好沿著傾角為θ的斜面勻速下滑．現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F．則物塊（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平恒力F的作用下，從最低點A點拉至B點的過程中，力F所做的功為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質量為m=1.0×10-2kg，帶電量為q=1.0×10-6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成37°角．小球在運動過程電量保持不變，重力加速度g取10m/s2．
（1）求電場強度E．
（2）若在某時刻將細線突然剪斷，求經(jīng)過1s時小球的速度大小v及方向．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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