如圖所示，勻強電場場強的方向與水平方向成θ=30°角，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，當靜止時，細線恰被拉成水平方向，求：
（1）小球的電性及勻強電場場強E的大��；
（2）若改變勻強電場方向，使其豎直向下，求小球擺到最低點時的速度及繩子的拉力大小．
分析：（1）對小球受力分析，根據(jù)小球所受電場力的方向與場強方向間的關(guān)系判斷小球的電性，由平衡條件求出場強的大�。�
（2）由動能定理可以求出小球擺到最低點時的速度，由牛頓第二定律可以求出繩子的拉力．
解答：解：（1）小球受力如圖所示，小球所受電場力的方向與場強方向相同，小球帶正電；
由平衡條件得：qEsin30°=mg，解得：E=
2mg
q
；
（2）小球下擺過程中，由動能定理得：
mgL+qEL=
1
2
mv2-0，
小球做圓周運動，在最低點，由牛頓第二定律得：
T-mg-qE=m
v2
L
，
解得：v=
6gL
，T=9mg；
答：（1）小球帶正電，勻強電場場強E的大小為
2mg
q
；
（2）小球擺到最低點時的速度為
6gL
，繩子的拉力大小為9mg．
點評：正電荷所受電場力方向與場強方向相同，負電荷所受電場力方向與場強方向相反；對球正確受力分析，應(yīng)用平衡條件、動能定理即可正確解題．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?金山區(qū)一模）如圖所示，M，N是水平放置的一對正對平行金屬板，其中M板中央有一小孔O，板間存在豎直向上的勻強電場，AB是一根長為9L的輕質(zhì)絕緣細桿，在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶電小球（小球直徑略小于孔），每個小球帶電荷量為q，質(zhì)量為m，相鄰小球間的距離為L，小球可視為質(zhì)點，不考慮帶電小球之間庫侖力．現(xiàn)將最下端的小球置于O處，然后將AB由靜止釋放，AB在運動過程中始終保持豎直，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在第二個小球進入電場到第三個小球進入電場前這一過程中，AB做勻速直線運動．已知MN兩板間距大于細桿長度．試求：
（1）兩板間電場場強度的大小；
（2）上述勻速運動過程中速度大小；
（3）若AB以初動能Ek0從O處開始向下運動，恰好能使第10個小球過O點，求Ek0的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，M，N是水平放置的一對正對平行金屬板，其中M板中央有一小孔O，板間存在豎直向上的勻強電場，AB是一根長為9L的輕質(zhì)絕緣細桿，在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶電小球（小球直徑略小于孔），每個小球帶電荷量為q，質(zhì)量為m，相鄰小環(huán)間的距離為L，小球可視為質(zhì)點，不考慮帶電小球之間庫侖力。現(xiàn)將最下端的小球置于O處，然后將AB由靜止釋放，AB在運動過程中始終保持豎直，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在第二個小球進入電場到第三個小球進入電場前這一過程中，AB做勻速直線運動。已知MN兩板間距大于細桿長度。試求：

（1）兩板間電場場強度的大�。�

（2）上述勻速運動過程中速度大��；

（3）若AB以初動能Ek0從O處開始向下運動，恰好能使第10個小球過O點，求Ek0的大小。

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