匀强电场方向水平向右,场强大小为匀强电场方向水平向右,场强大小为E=300N/C. 一个m=0.1g的带电小球用长度为L=0.4的丝线系住.丝线的另一端固定于电场中的O点,带电小球静止时,悬线于竖直方向
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/29 11:19:54
匀强电场方向水平向右,场强大小为匀强电场方向水平向右,场强大小为E=300N/C. 一个m=0.1g的带电小球用长度为L=0.4的丝线系住.丝线的另一端固定于电场中的O点,带电小球静止时,悬线于竖直方向
匀强电场方向水平向右,场强大小为匀强电场方向水平向右,场强大小为E=300N/C.
一个m=0.1g的带电小球用长度为L=0.4的丝线系住.丝线的另一端固定于电场中的O点,带电小球静止时,悬线于竖直方向成37°夹角.现将带电小球拉至O点右方,从丝线水平的位置由静止释放,球求它向下摆动过程中的最大速度是多少?
解到后面就会有一个动能定理的运用,
什么叫平衡位置啊?平衡位置在那里啊?能表明出来吗?还有公式不是重能加上电能吗?为什么后面却是减呢?
匀强电场方向水平向右,场强大小为匀强电场方向水平向右,场强大小为E=300N/C. 一个m=0.1g的带电小球用长度为L=0.4的丝线系住.丝线的另一端固定于电场中的O点,带电小球静止时,悬线于竖直方向
m=0.1克=0.0001千克,L=0.4米(原题没给单位)
原来小球静止的位置就是它的平衡位置,当后来把小球从丝线水平的位置由静止释放后,它必然是在平衡位置处的速度最大.
先对原来静止情况分析:这时小球受到重力mg、电场力F(水平向右)、绳子拉力T0,合力为0.
即有 tan37度=F / ( mg )=qE / ( mg )
即 3 / 4=qE / ( mg )
得 qE=3 mg / 4
再对释放后小球向下摆动的情况分析:小球受到重力mg、电场力F(水平向右)、绳子拉力T,只有重力和电场力对小球做功,由动能定理 得
W重+W电=Ek末-0
mg*L*cos37度-qE*L*(1-sin37度)=m*Vm^2 / 2 ,Vm是小球在平衡位置处的最大速度
即 mg*L*cos37度-(3 mg / 4)*L*(1-sin37度)=m*Vm^2 / 2
得 Vm=根号{2*gL [ cos37度-(3 / 4)*(1-sin37度)] }
Vm=根号{2*10*0.4* [ 0.8-(3 / 4)*(1-0.6)] }=2 m/s
注:本题中,要把重力和电场力这两个恒力之间的关系由小球静止时的情况得出,就不必求它的电量.
在小球向下摆动过程中,重力做正功,电场力做负功.另外,平衡位置就是它原来静止的位置.