问题标题:
(15分)一个带电量为-q的物体,质量2g,用长6cm不可伸长细线悬挂在竖直平行金属板间O点,如图,两板间距d=8cm,板间电压u=200V,将小球缓慢拉到水平A点后释放,小球运动到悬线竖
问题描述:
(15分)一个带电量为-q的物体,质量2g,用长6cm不可伸长细线悬挂在竖直平行金属板间O点,如图,两板间距d=8cm,板间电压u=200V,将小球缓慢拉到水平A点后释放,小球运动到悬线竖直的B点恰好速度为0。然后小球在AB间绕某一平衡位置C来回运动。(g=9.8m/s2)求:
(1)小球所带电量?
(2)平衡位置C应在何处?
(3)小球最大速度多大?(速度保留一位有效数字)
刘增良回答:
解析:
小球从A到B的过程,应用动能定理mgL-L=0 则 q==7.84×10-6C(2)设平衡位置为C点,OC与OB间夹角为θ,在C点对小球受力
分析:
电场力F、绳拉力T、重力G。在C点mg与F的合力与T方向相反。有 F==mgtanθ则可得到 tanθ=1 即 θ=450(3)小球经过平衡位置时速度最大,设为vm,小球从B到C过程中,应用动能定理Lsinθ-mgL(1-cosθ)=mvm2
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