如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放，g取10m/s2 ， sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球通过最低点C时的速度大小；（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小。

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1. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放，g取10m/s² ， sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：

（1）小球所受电场力的大小；

（2）小球通过最低点C时的速度大小；

（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小。

【考点】

带电粒子在电场中的运动综合;

【答案】

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解答题普通

1. 如图所示，轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10^-6C，匀强电场的场强E=3.0×10³N/C，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小球所受静电力F的大小；

（2）小球的质量m；

（3）剪断细绳后2s末，小球的速度v的大小。

解答题容易

2. 如图所示，一个质量为 $\text{[math]}$ ，带电量 $\text{[math]}$ 的小球用轻质细线悬挂于O点，整个装置所在空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，此时，小球以 $\text{[math]}$ 为圆心在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 长度L为1m， $\text{[math]}$ 的竖直距离为0.4m（O、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在同一竖直线上），重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。

（1）求小球做匀速圆周运动的线速度大小；

（2）某时刻绳 $\text{[math]}$ 断裂，求小球落地时速度和水平线的夹角。

解答题容易

3. 质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子。使其从静止开始被加速到 $\text{[math]}$ 。已知加速电场的场强为 $\text{[math]}$ 。质子的质量为 $\text{[math]}$ ，电荷量为 $\text{[math]}$ 。则：

（1）质子所受到的电场力为多少？

（2）质子加速需要的时间为多少？

（3）加速器加速的直线长度为多少？

解答题容易