人教版高中物理选修3-1《1.3电场强度》同步训练试题解析

mg=Fsin60° ①??? q2qE=Fcos60°+k+F ②2T?L?

①②式联立,并考虑到FT≥0, 得E≥mgkq

+2. 3qL

mgkq+2 3qL

答案:E≥

12.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,如图1-3-24所示,请问:

图1-3-24

(1)小球带电荷量是多少?

(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间? 解析:

(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示 F sinθ=qE① F cosθ=mg②

①qEmg tanθ由得tanθ=,故q=. mgE②

mg

(2)由第(1)问中的方程②知F=,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断cos θ丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于

mg

.小球的cosθ

F合g

加速度a==,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金

mcosθb1

属极上时,它经过的位移为s=,又由s=at2,t=

sinθ2答案:(1)

mgtanθ

(2) E

2b cotθ g

2s= a

2bcosθ= gsinθ

2bcotθ. g

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