填空题4.0分
物理

25.如图,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后,A向右摆动,摆动的最大角度为60°,则A受到的电场力大小为       。 在改变电场强度的大小和方向后,小球A的平衡位置在α=60°处,然后再将A的质量改变为2m,其新的平衡位置在α=30°处,A受到的电场力大小为       。

正确答案及相关解析

正确答案

;mg

解析

带电小球A,受到电场力向右摆动的最大角度为60°,末速度为零,

此过程中电场力F对小球做正功,重力G做负功,细线拉力T不做功,

根据动能定理,则有:Flsinα﹣mgl(1﹣cosα)=0,

解得:F=mg

改变电场强度的大小和方向后,平衡在α=60°处时,根据正弦定理,则有:

而在新的平衡位置在α=30°处,根据正弦定理,则有:

解得:F=mg;

考查方向

匀强电场中电势差和电场强度的关系

解题思路

选取摆动最大角度60°,根据动能定理,结合拉力不做功,即可求解;

根据平衡条件,依据正弦定理,列出方程组,即可求解.

易错点

考查动能定理的应用,掌握正弦定理的内容,理解平衡条件及矢量合成法则的运用.

知识点

共点力平衡的条件及其应用