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电场强度电场线典型例题

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电场 电场强度·典型例题解析(1 ) 【例 1 】如图 14-24 所示,A 为带正电Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板 r 处放一质量为 m、电量为 q 的小球,小球受水平向右的电场力使悬线偏离竖直线θ 角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于 O 点.试求小球所在处的电场强度. 解析:分析小球受力如图,由平衡条件得:F 电=mgtanθ ,所以小球所在处的电场强度E=F/q=mgtanθ /q,小球带正电荷,因此电场强度方向水平向右. 点拨:注意带电金属板 A 不能当成点电荷,电场强度是矢量,不仅要求出大小,还要求出方向. 【例 2 】如图 14-25 所示,质量为 m,带电量+q 的微粒在 O 点以初速度v 0与水平方向成θ 角射出,如在某一方向上加上一定大小的匀强电场后,能保证微粒沿 v 0 方向做直线运动.试求:(1)所加匀强电场的最小值;(2)若所加电场方向水平向左,该匀强电场场强的大小. 解析:(1)对微粒进行受力分析可知,要保证微粒沿 v 0 方向做直线运动,必须如图 14-26 甲所示,在 y 轴方向上合力为零,所以要求所加最小电场方向沿 y 轴正向且有: qF=mgcosθ ,E=mgcosθ /q. (2)当水平向左的匀强电场E′时,如图 14-26 乙所示,要保证微粒沿 v 0 方向运动,须满足: cotθ =qE′/mg,E′=mgcotθ /q 点拨:分析出微粒做直线运动的条件是本题的关键. 【例 3 】一带电尘埃质量 m=3×10-9kg,带电量 q=7× 10-14C,在重力作用下,竖直下落 0.2m 后进入一匀强电场,又竖直下落 0.15m 速度降为零.求该匀强电场的电场强度.(g=10m/s2) 点拨:用动能定理解决. 参考答案:E=106N/C 【例 4 】如图 14-27 所示,用两根轻质细绝缘线把两个带电小球悬起来,a 球带电+q,b 球带电-q,且两球间的库仑力小于 b 球的重力,即两根线都处于竖直绷紧状态.现突然加一水平向左的匀强电场,待平衡时,表示平衡状态的是图 [ ] 点拨:分析上面线时用整体分析法,分析下面线时,隔离出 b 分析. 参考答案:A 跟踪反馈 1.如图 14-28 所示,QA=2×10-8C,QB=-2×10-8C,A、B 相距 3cm,以水平方向的外电场作用下,A、B 保持静止,悬线都沿竖直方向.因此外电场的场强大小是________,方向________.A、B 中点处的总电场强度大小是________,方向是________. 2.一单摆摆球质量为 m,带负电,电量为 q,摆长为 L.现将单摆置于竖直向上的匀强电场E 中作简谐振动...

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