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8.如图所示,用绝缘细线拴一个质量为m的小球,小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动.则小球带负电荷,所带电荷量为$\frac{mg}{E}$.

分析 小球在竖直平面内做匀速圆周运动,则重力与电场力相平衡,由拉力提供向心力,根据平衡方程,即可求解电量大小.

解答 解:由题意可知,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,因此重力与电场力相平衡,由绳子拉力提供向心力做匀速圆周运动,
因电场线竖直向下,而电场力竖直向上,则小球带负电;
根据平衡方程,则有:mg=qE,
解得:$q=\frac{mg}{E}$
故答案为:负;$\frac{mg}{E}$

点评 对于圆周运动的问题,往往与平衡方程,结合受力分析相综合起来进行考查,同时涉及到电场力的表达式,注意只由绳子拉力提供向心力是解题的突破口.

练习册系列答案
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(1)火车的加速度
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19.如图甲所示,足够长的光滑导轨倾角为30°,间距L=1m,电阻不计,恒定的非匀强磁场方向垂直于斜面向下,电阻R=1Ω,导体棒ab质量m=0.25kg,其电阻r=1Ω,垂直于导轨放置.现导体棒ab从磁场上边界由静止下滑,测得导体棒所到达位置的磁感应强度B与导体棒在该位置速度之间的关系如图乙所示.(g取l0m/s2
(1)求导体棒下滑2s时的速度和位移;
(2)求导体棒下滑2s内回路中产生的焦耳热.

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13.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则(  )
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20.如图所示光滑、绝缘水平轨道AB与四分之一光滑圆弧轨道BC平滑连接,圆弧轨道在竖直面上,并均处于水平向右的匀强电场中,已知匀强电场的场强E=5×103V/m,圆弧轨道半径R=0.2m.现有一带电量q=+2×10-5C,质量m=5×10-2kg的物块(可视为质点)从距B端L=1m处的P点由静止释放,加速运动到B端,再平滑进入圆弧轨道BC,重力加速度取10m/s2,求:
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