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如图所示,一个系在丝线下端的带正电、可视为点电荷的小球B,静止在图示位置.若固定的带正电、可视为点电荷的小球A的电量为Q,B球的质量为m,电量为q,丝线偏向角为θ,A和B在同一水平线上,整个装置处在真空中.
(1)小球B所在位置的电场强度的大小为多少?方向如何?
(2)A、B两球之间的距离为多少?
(1)取B球为研究对象,受到重力mg、电场力qE和绳中拉力T的作用.
根据平衡条件可知qE=mgtanθ,
解得E=
mgtanθ
q

方向:水平向右.
(2)根据库仑定律可知:qE=k
qQ
r2

将(1)式中E=
mgtanθ
q

带入可得r=
kqQ
mgtanθ

答:(1)小球B所在位置的电场强度的大小为得E=
mgtanθ
q
,方向水平向右.
(2)A、B两球之间的距离为得r=
kqQ
mgtanθ
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

带正电荷的小球只受到电场力作用,把它从静止释放后,它在任意一段时间内(  )
A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动
D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右的场强为E的匀强电场中,如图所示,环上a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动,已知小球自a点由静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知(  )
A.小球所受重力与电场力大小相等
B.小球在b点时的机械能最小
C.小球在d点时的电势能最大
D.小球在c点时的动能最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小,小明所在的物理兴趣小组做了如下实验:用长为L的绝缘轻质细线,上端固定于O点,下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点),如图所示,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,摆到B点时速度恰好为零,然后又从B点向A点摆动,如此往复,小明用测量工具测量与不平方向所成的角度θ,刚好为60°,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.在B点时小球受到的合力为0
B.电场强度E的大小为
3
mg
q
C.小球从A运动到B,重力势能减小mgL
D.小球在下摆的过程中,小球的机有和电势能之和先减小后增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示的匀强电场,电场强度E=2×104N/C.一电荷量q=+1×10-8C的电荷从电场中的A点移动到B点,A、B之间的距离d=0.1m.求:
(1)电荷所受电场力的大小F;
(2)电场力对电荷做的功W.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

关于场强和电势的说法中,正确的是(  )
A.在电场中a、b两点间移动电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷所经过的路径上各点的场强一定为零
B.电场强度的方向就是电势降落最快的方向
C.两个等量正电荷的电场中,从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外,电势越来越低,场强越来越小
D.两个等量异种电荷的电场中,对于两电荷连线的中垂线上各点电势均相等,中点场强最大,沿连线的中垂线向外,场强越来越小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cm,CD为电场中的两点,CD=8cm,CD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm.
已知质子从C点移到D点,电场力作功为3.2×10-17J.(质子带电量为1.6×10-19C)求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)AB两板之间的电势差;
(3)若将A板接地,则C、D两点的电势各为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列关于静电场中场强及电势的说法正确的是(  )
A.在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点,也没有电势相等的两点
B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动
C.场强为零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零
D.初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在光滑绝缘水平面上固定一个内壁光滑的竖直圆筒S,其俯视图如图,圆筒半径为1m.圆筒轴线与水平面的交点O处用一根不可伸长的长0.5m的绝缘细线系住质量为0.2kg,电量为5×10-5C的带正电小球.水平方向有一匀强电场E=4×104N/C,方向如图所示.小球从图示位置(细线和电场线平行)以v0=10m/s垂直于场强方向运动.当小球转过90°时细线突然断裂.求:
(1)细线断裂时小球的速度大小;
(2)若在圆心O处用一根牢固、不可伸长、长为0.5m的绝缘细线系住小球(质量和电量均不变),小球从原位置以初速度10m/s垂直于场强方向开始运动,为保证小球运动过程中细线始终不松弛,求电场强度E大小的取值范围;
(3)在(1)的情况下,细线断裂后小球继续运动并与筒壁碰撞,若小球与筒内壁碰后不反弹,求小球继续沿筒内壁运动的最小速度.

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