Question

【題目】沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)帶電小球所帶電荷量q＝－4.0×10－6C，質(zhì)量為m=3.0g，懸掛在一根絕緣細(xì)線上。小球靜止時(shí)，懸線偏離豎直方向37°（g=10m/s2）。

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

（2）撤消電場(chǎng)后，細(xì)線受到的最大拉力是多少?

Answer 1

【答案】（1）9/16×104㎏(N/C)（2）4.2×10-2N

【解析】試題分析：對(duì)小球受力分析，受到重力、電場(chǎng)力和細(xì)線的拉力，根據(jù)電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系判斷電性，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和電場(chǎng)力列式求解場(chǎng)強(qiáng)的大��；小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力最大，由機(jī)械能守恒求出小球在最低點(diǎn)的速度，然后由牛頓第二定律即可求出小球受到的拉力。

（1）對(duì)小球受力分析如圖所示：

根據(jù)平衡條件，水平方向：FTsin37o=Eq

豎直方向：FTcos37o=mg

聯(lián)立解得：

(2)從撤消電場(chǎng)，到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，設(shè)細(xì)線長(zhǎng)度為L

根據(jù)機(jī)械能守恒：

小球運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力公式：

代入數(shù)據(jù)解得：FT=4.2×10-2N