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题目
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竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用轻质绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球离右板距离为b,如图所示,问:
(1)小球所带电荷的电性如何?电荷量多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
答案
(1)小球所带电荷为正.
小球受到水平向右的电场力、竖直向下的重力和丝线拉力三力平衡:Eq=mgtanθ
得:q=
mgtanθ
E

(2)小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为:
ax=
Eq
m
=gtanθ

由运动学公式得:
1
2
axt2=b

则,t=


2b
ax
=


2b
gtanθ

答:
(1)小球所带电荷为正,电荷量为
mgtanθ
E

(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需要的时间为


2b
gtanθ

核心考点
试题【竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用轻质绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球】;主要考察你对电势差与电场强度的关系等知识点的理解。[详细]
举一反三
下列关于静电场中场强及电势的说法正确的是(   )
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A.在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点,也没有电势相等的两点
B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动
C.场强为零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零
D.初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动
一带电导体如图所示已知导体表面上A点场强EA=100N/C,B点场强EB=1N/C,一点电荷(重力忽略不计)在电场力的作用下第一次由A到无限远,第二次由B到无限远两次最初的加速度之比aA:aB=______,若把一个电子从A处表面移动到B处表面,电场力作功为______J.
光滑绝缘水平面上有一个带电质点正在以速度v向右运动.如果加一个竖直向下的磁感应强度为B匀强磁场,经过一段时间后,该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等,方向相反;如果不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向的电场强度为E匀强电场,经过相同的一段时间,该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等,方向相反,则B/E为(  )
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A.π/2v B.π/v C.2π/v D.2v/π
如图1所示,真空中存在电场强度E=1.5×103V/m、方向竖直向上的匀强电场.在电场中固定有竖直面内的光滑绝缘轨道ABC,其中AB段水平,BC段是半径R=0.5m的半圆,直径BC竖直.有两个大小相同的金属小球1和2(均可视为质点),小球2的质量m2=3×10-2kg、电量q=+2×10-4C,静止于B点;小球1的质量m1=2×10-2kg、不带电,在轨道上以初速度v0=
5
2


5
m/s向右运动,与小球2发生弹性正碰,碰撞时间极短,取g=10m/s2,求:
(1)碰撞后瞬间小球2的速度v2的大小
(2)小球2经过C点时,轨道对它的压力FN的大小以及它第一次落到轨道AB上的位置距B点的距离x
(3)若只改变场强E的大小,为了保证小球2能沿轨道运动并通过C点,试确定场强E的取值范围;并在图2的坐标系中,画出小球2由B点沿轨道运动至C点的过程中,其电势能变化量△EP与场强E的关系图象(画图时不必说明理由)
如图所示,一质量为m的带正电荷的滑块(可以看成质点)静止于绝缘的球壳内,滑块所在位置与竖直方向的圆心角为θ.当在球心O处放一带负电的点电荷后,滑块仍静止.则此时关于该滑块的受力,下列分析正确的是(当地的重力加速度为g)(   )
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A.滑块可能只受重力、电场力、摩擦力共三个力的作用
B.滑块对球壳的作用力方向可能竖直向下
C.滑块所受电场力大小可能为mgcosθ
D.滑块所受的摩擦力大小一定为mgsinθ