高一物理题求解(静电场) 高一物理静电场的题目

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-19
解析:(1)小球静止在电场中的受力如图所示:
显然小球带正电,由平衡条件得:
mgtan 37°=Eq①
故E=3mg4q②

(2)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.由动能定理:
(mg+qE)l(1-cos 37°)=12mv2③
由圆周运动知识,在最低点时,
F向=FT-(mg+qE)=mv2l④
联立以上各式,解得:FT=4920mg⑤

答案:(1)3mg4q (2)4920mg
不懂追问

要求电场强度就要求电场力的大小,就要对图示状态的小球进行受力分析。小球受到竖直向下的重力,水平向右的电场力(只能水平向右),斜向左上方的绳子拉力。将拉力沿竖直方向和水平方向分解。因为小球受力平衡,所以可得:拉力*cos37=G,拉力*sin37=电场力。即可求出电场力大小,进而求出电场强度。当电场方向变化后,小球下落到最低点的过程是一个圆周运动,要求绳子拉力,就要知道小球在最低点时的速度。根据能量守恒,在这个过程中电场力和重力做了正功,所以电势能和重力势能转化为动能。由能量守恒可以求出获得的动能,再由动能定理可求出最低点的速度。再由向心力公式即可求出绳子的拉力。

第一问:对小球进行受力分析,一个竖直向下的重力,一个水平向右的电场力,一个沿绳向上的拉力。三个力合力为零。可以得出:F电=G*tan37。又因为F电=Eq,所以G*tan37=Eq,就能求出E了
第二问:从上问可知物理带正电。电场方向变化,用动能定理。从该点到最低点W合=Ek2-Ek1
Ek1=0,重力,电场力均做功,mg*(L-L*cos37)+Eq*(L-L*cos37)=1/2mv(2)。【(2)的意思是二次方】,可以求出v(2),然后利用圆周运动最低点,合力充当向心力,T-F电-G=mv(2)/L,即可求出T

高一物理题 静电场~

取带电小球为研究对象,设它带电荷量为q,则带电小球受重力mg和电场力qE的作用.
当U1=300 V时,小球平衡:mg=q ①
当U2=60 V时,带电小球向下板做匀加速直线运动:mg-q=ma ②
又h=at2,联立①②③式得:t==4.5×10-2 s.

考虑极端情形:
试探电荷和左边的正电荷(或右边的负电荷)相距很小很小的时候.电场肯定大得不行了,静电力不用说也是特别的大.当然比R/2地方的大.
所以说场强,力最大就不对了.如果是填空选择题,就直接写最小了,但如果是问答题,就还要稍微证明一下

证法一:列方程

假设试探电荷和+电荷距离是x,那么它和-电荷的距离是(R-x),合场强就是kQq/x²+kQq/(R-x)²,用两次匀值不等式就可以求得当且仅当x=R/2时,式子最小

证法二:对称(这个思维量比较大)

假设中间场强不是最小,那么中间那一点边上的场强就比中间场强小,而电荷边上的场强绝对是很大的,这个样子电场强度的大小就会有至少3个驻点,这对于仅仅只包含2次关系的电场强度是不可能做到的.所以中间场强最小.


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