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图 5
A.最大值是B.最小值是C.唯一值是
mgtanθ qmgsinθ qmgtanθ qD.以上都不对
解析:物体做直线运动的条件是合外力方向与速度方向在一条直线上,即垂直于速度方向的合外力为零,故静电力最小值就等于重力垂直于速度方向的分力,mgsinθ=qE,E=
mgsinθ,即B正确。 q答案:B
二、非选择题(写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
9. (9分)如图7所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电
小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球平衡时,悬线与竖直方向的夹角α=45°。
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图 6
(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?
(2)若将小球向左拉至悬线呈水平位置,然后由静止释放小球,则放手后小球做什么运动?经多长时间到达最低点?
解析:(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示,由此可知小球带正电,设其电荷量为q,则
FTsinα=qE,① FTcosα=mg,②
①②联立可得:FT=2mg,
q=
mgtanαmg=。 EE(2)静止释放后,小球由静止开始沿与竖直方向成α=45°斜向右下方做匀加速直线运动,当到达最低点时,它经过的位移为2L,此时细线刚好拉直,由匀变速直线运动规律
x=at2,a=2g
所以t=
2L。
12
g答案:(1)正电
mg E2L(2)匀加速直线运动
g
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