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18.如圖所示,用長為1m的絕緣細線懸掛一帶電小球,小球質(zhì)量為m=0.04kg.現(xiàn)加一水平向右、場強為E=1×104N/C的勻強電場,平衡時小球靜止于A點,細線與豎直方向成37°角.重力加速度g=10m/s2
(1)求小球所帶電荷量的大��;
(2)某時刻將細線剪斷,小球?qū)⒃跁r間2s內(nèi)由A點運動到電場中的P點(圖中未畫出)求細線剪斷后小球的運動加速度和A、P兩點間的距離.

分析 (1)對小球進行受力分析,根據(jù)小球靜止時受平衡力求解.
(2)剪斷細線后,小球受電場力和重力,根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式求解.

解答 解:(1)由小球為研究對象,受重力、電場力和繩子的拉力,且處于平衡,
所以\frac{qE}{mg}=tanθ
帶入數(shù)值解得:q=3×10-5C
(2)細繩剪斷后小球只受到電場力和重力
據(jù)牛頓第二定律得:F=\frac{mg}{cos37°}=ma
解得:a=12.5m/s2
AP之間的距離,據(jù)S=\frac{1}{2}a{t^2}得:S=\frac{1}{2}×12.5×4m=25m
答:(1)求小球所帶電荷量的大小3×10-5C;
(2)某時刻將細線剪斷,小球的運動加速度12.5m/s2和A、P兩點間的距離25m.

點評 本題是帶電物體在電場中平衡問題,受力分析是基礎,結(jié)合運動學公式求解.

練習冊系列答案
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A.B.C.D.

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A.B.C.D.

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A.電場力對粒子所做的功為qU
B.電場力對粒子所做的功為\frac{qU}{2}
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D.電場力對粒子所做的功為mv{\;}_{0}^{2}

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