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问题: 物理

如图,两竖直放置的带电平行金属板间距d=8cm,电场线方向从左至右,两板间电势差U=200V.把一质量m=2g、带负电荷的小球,用细线悬挂在O点,当小球拉至水平位置a处时,将其由静止释放,若要使小球摆到最低点b时的速度恰好为零,求小球的带电量q;在小球从a到b的过程中,其切向所受合力为零时,细线与水平线Oa的夹角是多少?

解答:

小球摆到最低点b时的速度恰好为零
==>电场力做功抵消了重力势能的变化
细线长度不变,在电场方向和重力方向移动距离相等
==>F电场=G
Eq=mg .....(1)
E=U/d.....(2)
==>q =mgd/U =0.002*10*0.08/200 =8*(10^-6)Q

F电场=G,其切向所受合力为零时,细线与水平线oa的夹角45度