如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/20 05:59:57
![如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加](/uploads/image/z/11109799-55-9.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%2C%E4%B8%80%E9%95%BF%E4%B8%BAL%E7%9A%84%E4%B8%9D%E7%BA%BF%E4%B8%8A%E7%AB%AF%E5%9B%BA%E5%AE%9A%2C%E4%B8%8B%E7%AB%AF%E6%8B%B4%E4%B8%80%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%E7%9A%84%E5%B8%A6%E7%94%B5%E5%B0%8F%E7%90%83%2C%E5%B0%86%E5%AE%83%E7%BD%AE%E4%BA%8E%E4%B8%80%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E5%90%91%E5%8F%B3%E7%9A%84%E5%8C%80%E5%BC%BA%E7%94%B5%E5%9C%BAE%E4%B8%AD%2C%E5%BD%93%E7%BB%86%E7%BA%BF%E5%81%8F%E8%A7%92%E4%B8%BA%CE%B8%E6%97%B6%2C%E5%B0%8F%E7%90%83%E5%A4%84%E4%BA%8E%E5%B9%B3%E8%A1%A1%E7%8A%B6%E6%80%81%2C%E8%AF%95%E9%97%AE%3A%281%29%E5%B0%8F%E7%90%83%E7%9A%84%E5%B8%A6%E7%94%B5%E8%8D%B7%E9%87%8Fq%E5%A4%9A%E5%A4%A7%3F%282%29%E8%8B%A5%E7%BB%86%E7%BA%BF%E7%9A%84%E5%81%8F%E8%A7%92%E4%BB%8E%CE%B8%E5%A2%9E%E5%8A%A0)
如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加
如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加到φ,然后由静止释放小球,φ为多大时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零?
如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加
第一问静态平衡,受力分析,绳拉力T,重力mg,电场力qE,水平方向:Tsinθ=mg,竖直方向:Tcosθ=qE,联立求得q(不做赘述).第二问,对从静止到速度减为零过程,由动能定理列出方程:0=mgL(1-cosφ)-qELsinφ,联立问题一答案,得:1-cosφ=sinφtanθ
1,对球受力分析易得tana=Eq/mg得q=mgtana/E 2,对球其等效重力恒定
1、mgtanθ=Eq
2、2θ(单摆问题)
(1)由平衡条件得:小球受到三个力而平衡,合力为0 .所以有tanθ=qE/mg q=mgtanθ/E (2)若细线的偏角增加到φ时,到达竖直位置的过程中,下降高度为h=Lcosφ 水平距离为x=Lsinφ 对这二个位置之间的过程使用动能定理: mgh-qEx=0-0 mgLcosφ=mgtanθ/E*E*Lsinφ mgLcosφ=mgtanθ*Lsinφ cosφ=tanθ*sinφ cosφ/sinφ=tanθ ctanφ=tanθ φ为ctanφ=tanθ时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零.