本题的关键知道电场力做功等于电势差的减小量,掌握电场力做功与电势
f差的关系。注意运用
计算时,功的正负、q的正负都要代入计算,以及在
中,
表示沿电场线方向上的距离。18如图所示在沿水平方向的匀强电场中有一固定点用一根长度为把质量为带有取10的绝缘细线
正电荷的金属小球悬挂在点小球静止在点时细线求
与竖直方向的夹角为
(1)
两点间的电势差
(2将小球拉至位置使细线水平后由静止释放小球通过最低点时细线对小球的拉力的大小(3如果要使小球能绕点做完整的圆周运动则小球在点时沿垂直于的大小【答案】(1)【解析】【分析】(1)小球在B点处于静止状态,对小球进行受力分析,根据平衡条件与匀强电场的场强与电势差关系即可求解;(2)对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理即可解题;(3)在C点,小球受重力和细线的合力提供向心力,根据向心力公式即可求解。【详解】(1)带电小球在B点静止受力平衡,根据平衡条件得则:qEmgta
θ得:=25×10Vm
3
方向运动的初速度
(2)
(3)
由UEd有:UAB=EL1si
θ=25×103×04×1si
37°=400V;(2)设小球运动至C点时速度为vC,则:mgLqELmvC2,解得:vC14ms,
f在C点,小球受重力和细线的合力提供向心力,根据向心力公式得:Fmgm代入数据联立解得:F3N;(3)小球做完整圆周运动时必须通过B点的对称点,设在该点时小球的最小速度为V,则:
mgcosθqEsi
θ=
mgLcosθqEL1si
θ=mv2mv02联立解得:v0=
ms
19倾角为30°的直角三角形绝缘体底边BC长为2L,底边处在水平位置,斜边光滑,现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m的带正电质点q从斜面顶端A沿斜边滑下(不脱离斜面),如图所示,已测得它滑到B在斜面上的垂足D处时速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,问该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大
【答案】【解析】在D点:
在C点:
D和C在同一等势面上,F
D
F
D
′可得
又因为D和C在同一等势面上,质点从D到能定理可得:,v
C
C的过程中电场力不做功,运用动
。
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