【題目】如圖所示,長L=1m的輕質(zhì)細繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強電場中,繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量,勻強電場的場強,取重力加速度, 。求:

1小球的質(zhì)量m;

2剛剪短懸線時,小球的加速度;

3若懸線不剪斷,僅將電場方向突然變成豎直向下,則小球擺到最低點時懸線的拉力

【答案】10.4 kg,2,39.8N.

【解析】試題分析:(1)對小球受力分析,由平衡條件找出電場力與重力的關(guān)系,即可求出質(zhì)量;(2)當剪斷懸線時,拉力消失,但電場力與重力不會消失,故它們的合力仍然不變,根據(jù)平行四邊形定則求出合力,由牛頓第二定律求出加速度;(3)若懸線不剪斷,僅將電場方向突然變成豎直向下,電場力、重力做正功,由動能定理求出到達最低點的速度,由牛頓第二定律求出懸線的拉力.

(1)對小球受分析,如圖所示

根據(jù)平衡條件有: ,

代入數(shù)據(jù)解得:m=0.4kg

(2)剛剪短懸線時,拉力T消失,電場力與重力的合力不變

則有

由牛頓第二定律得:

解得:

(3)若懸線不剪斷,僅將電場方向突然變成豎直向下,設(shè)擺到最底點的速度為v

從釋放到最底點,拉力不做功,電場力、重力都做正功

由動能定理得:

在最底點,由牛頓第二定律得:

聯(lián)立解得:

練習冊系列答案
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A. 若僅將水平放置的平行板間距增大,則s減小

B. 若僅增大磁感應強度B,則s減小

C. 若僅增大U1,則s增大

D. 若僅增大U2,則s增大

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A. 兩點的電場強度相同,兩點的電勢不相同

B. 兩點的電場強度不相同,兩點的電勢相同

C. 兩點的電場強度相同,電勢也相同

D. 兩點的電場強度和電勢都不相同

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(1)經(jīng)多長時間棒ab對擋板的壓力變?yōu)榱?/span>;

(2)ab對擋板壓力為零時,電阻R的電功率;

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A. P、Q受地球引力大小相等

B. PQ做圓周運動的向心力大小相等

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A. 電容器的電容變大,導電液體的深度h升高

B. 電容器的電容變小,導電液體的深度h升高

C. 電容器的電容變大,導電液體的深度h降低

D. 電容器的電容變小,導電液體的深度h降低

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