分析 (1)以小球?yàn)檠芯繉ο,分析受力情況,由于小球處于靜止?fàn)顟B(tài),合力為零,由平衡條件分析電場力的方向,求解電場強(qiáng)度大;
(2)當(dāng)電場方向變?yōu)橄蛳潞,小球受到的電場力豎直向下,向下做圓周運(yùn)動,根據(jù)動能定理求解小球經(jīng)過最低點(diǎn)時的瞬時速度;小球經(jīng)過最低點(diǎn)時,由重力、電場力和絲線的拉力的合力提供了向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解絲線對小球的拉力.
解答 解:(1)小球靜止在電場中受力如下圖所示,顯然小球帶正電,由平衡條件得:
mgtan37°=qE…①
故有:E=$\frac{3mg}{4q}$…②
(2)電場方向變成向下后,小球開始擺動做圓周運(yùn)動,重力、電場力對小球做正功.由動能定理得:
$\frac{1}{2}$mv2=(mg+qE)l(1-cos37°)…③
由圓周運(yùn)動知識,在最低點(diǎn)時,小球受力情況如下圖所示,由牛頓第二定律有:
FT-(mg+qE)=m$\frac{{v}^{2}}{l}$…④
由③④解得:FT=$\frac{49}{20}$mg.
答:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小為$\frac{3mg}{4q}$;
(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時絲線的拉力為$\frac{49}{20}$mg.
點(diǎn)評 運(yùn)用動能定理求速度,根據(jù)牛頓第二定律求絲線的拉力,是常用的方法和思路,要能熟練運(yùn)用力學(xué)方法解決電場中的問題.
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體所受的合外力為零時,物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài) | |
B. | 只有在合外力發(fā)生變化時,物體的運(yùn)動狀態(tài)才會改變 | |
C. | 物體所受的合外力不為零時,物體就一定有加速度 | |
D. | 物體的運(yùn)動方向一定與它所受的合外力的方向相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | x1是質(zhì)子 | B. | x2是中子 | C. | x3電子 | D. | x4是質(zhì)子 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 甲同學(xué)反應(yīng)時間為0.2s | B. | 甲同學(xué)反應(yīng)時間為2s | ||
C. | 乙同學(xué)反應(yīng)時間為0.2s | D. | 乙同學(xué)反應(yīng)時間為2s |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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