16.為了確定電場中P點的場強大小,用細絲線懸掛一個帶電的小球進行試探,當小球在P點靜止時,測出懸線與豎直方向的夾角為37°,已知P點的場強方向在水平方向上,小球的重力為4.0×10-3N,所帶電量為0.01C,取sin37°=0.6,則;
(1)該小球帶何種電荷
(2)P點的場強大小是多少?

分析 對小球受力分析,運用力的合成法作出電場力與重力的合力,根據(jù)平衡條件列式,即可求解.

解答 解:(1)以小球為研究對象,分析受力可知小球受到:豎直向下的重力G、水平向右的電場力F和細線的拉力T.電場力的方向與電場的方向相同,所以小球帶正電;
(2)作出電場力與重力的合力,根據(jù)平衡條件可知該合力與拉力T大小相等、方向相反.則得:
F=Gtanθ=Gtan37°
又F=qE
聯(lián)立得:E=$\frac{Gtan37°}{q}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×\frac{3}{4}}{0.01}$N/C=0.3N/C
答:(1)該小球帶正電荷;
(2)P點的場強大小是0.3N/C.

點評 本題是帶電體在電場中平衡問題,當作一般的力學處理即可,關鍵分析受力情況,也可以作出力圖.

練習冊系列答案
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(1)當桿豎直固定放置時,調(diào)節(jié)風力的大小,使小球恰好能勻速下滑.求風力的大;
(2)保持風力不變,當細桿與豎直線的夾角θ=37°時,將小球從O點靜止釋放,小球離開桿時的速度大;
(3)保持風力不變,改變桿與豎直線的夾角θ,使球下滑過程中與桿之間的摩擦力為0,求此時θ的正切值.

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4.如圖所示,質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,在P點具有沿PQ方向的初速度v0,為使小球能沿PQ方向運動,所加的最小勻強電場方向垂直PQ向上場強大小$\frac{\sqrt{3}mg}{2q}$.

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B.小球帶的電荷量為1.0×10-8 C
C.若細線突然被剪斷,小球在板間將做類平拋運動
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A.保持開關S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變
B.保持開關S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ減小
C.開關S斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變
D.開關S斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ增大

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