如图(13)所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定,开始时将线拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时小
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/29 02:49:55
![如图(13)所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定,开始时将线拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时小](/uploads/image/z/12892909-13-9.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%EF%BC%8813%EF%BC%89%E6%89%80%E7%A4%BA%2C%E5%9C%A8%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E6%96%B9%E5%90%91%E7%9A%84%E5%8C%80%E5%BC%BA%E7%94%B5%E5%9C%BA%E4%B8%AD%2C%E7%94%A8%E9%95%BF%E4%B8%BAL%E7%9A%84%E7%BB%9D%E7%BC%98%E7%BB%86%E7%BA%BF%2C%E6%8B%B4%E4%BD%8F%E4%B8%80%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%2C%E5%B8%A6%E7%94%B5%E9%87%8F%E4%B8%BAq%E7%9A%84%E5%B0%8F%E7%90%83%2C%E7%BA%BF%E7%9A%84%E4%B8%8A%E7%AB%AF%E5%9B%BA%E5%AE%9A%2C%E5%BC%80%E5%A7%8B%E6%97%B6%E5%B0%86%E7%BA%BF%E6%8B%89%E6%88%90%E6%B0%B4%E5%B9%B3%2C%E7%AA%81%E7%84%B6%E6%9D%BE%E5%BC%80%E5%90%8E%2C%E5%B0%8F%E7%90%83%E7%94%B1%E9%9D%99%E6%AD%A2%E5%BC%80%E5%A7%8B%E5%90%91%E4%B8%8B%E6%91%86%E5%8A%A8%2C%E5%BD%93%E7%BB%86%E7%BA%BF%E8%BD%AC%E8%BF%8760%C2%B0%E8%A7%92%E6%97%B6%E5%B0%8F)
如图(13)所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定,开始时将线拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时小
如图(13)所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定,开始时将线拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时小球速度恰好为零.问:(1)A、B两点的电势差UAB为多少?
(2)小球摆到B点时,细线的张力多大?
(3)求A到B过程中小球的最大速度
如图(13)所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定,开始时将线拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时小
1.当细线转过60°角时小球速度恰好为零.说明这个过程中电场力和重力做功的代数和为0.根据动能定理有:
UAB*q+mgLsin60=0
解出UAB=-mgLsin60/q
2.小球在B点时它的速度为0,说明此时它所需的向心力为0,根据受力分析可知:Eqcos60+mgsin60=T(T表示此时细线的拉力)
根据第一问可知:
-Eq(L-cos60*L)+mgLsin60=0 解出Eq=mg*根号3
所以:T=mg*根号3
3.当Eq和mg的合力恰好沿着细线向下时,此时小球的速度最大
设此时细线与水平方向的夹角为a,画图可知:
tana=mg/Eq=(根号3)/3,解出角a=30度
根据动能定理:
-Eq(L-Lcos30)+mgLsin30=1/2m*Vm^2(Vm表示小球的最大速度)
解出Vm=[2gL(2-根号3)]^(1/2)