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如图所示,在匀强电场中取一点O作为圆心,以R=10cm为半径在竖直面内作一个圆,...

如图所示,在匀强电场中取一点O作为圆心,以R=10cm为半径在竖直面内作一个圆,圆面与匀强电场的电场线平行(电场线未画出).在O点固定一个电量为Q=5×10-4 C的带负电的点电荷.现将一个质量m=3g、电量q=2×10-10 C的带正电小球,放置在圆周上与圆心在同一水平线上的a点时,恰好能静止.若用另一个外力将小球从a点缓慢地移到圆周的最高点b,求这个外力所做的功.

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根据库仑定律可求得库仑力,得出库仑力与重力的关系,由平衡条件可得出匀强电场对电荷的电场力,根据动能定理,即可求解. 【解析】 带电小球在a点受到Q的库仑力FQ为, 代入数据算得 FQ=0.09N 带电小球所受重力  G=0.03N   所以            FQ=3G      小球在a点静止,设匀强电场对q的作用力为FE,其受力如图所示, 由平衡条件得 ∴电场力 FE=G 把小球从a点移到b点,负点电荷Q对它不做功, 由动能定理得 W-GR-FEcosα•R+FEsinα•R=0  其中  cosα== sinα== 解得   W=3GR=9×10-3 J 答:这个外力所做的功9×10-3 J.
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考点分析:
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Fcosθ-μN=ma              (1)
Fsinθ+N=mg                   (2)
要使物体做匀加速运动,应满足a>0            (3)
由(1)(2)(3)得
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请对此解答做出评价,并做出正确的解答.

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(2)细线对木块的拉力T
(3)为了减少误差,你认为应采取什么措施?.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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