字典翻译 问答 其它 【如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长r=d4的绝缘细线,线的另一端系有一质】
问题标题:
【如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长r=d4的绝缘细线,线的另一端系有一质】
问题描述:

如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长r=d4的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q.现对两板充电,使得两板间形成一竖直向上的匀强电场,匀强电场的大小为E=2mgq.求:

(1)小球静止时,细线的拉力大小

(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中的最小速度多大?

(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动,当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,设此时其水平速度大小为vB=

2gd,小球恰好从平行金属板的边界飞出,求平行金属板的长度L.

丁树柏回答:
  (1)小球受到的电场力F=qE=2mg,则小球将静止在最高点B点,   由平衡条件得:细线的拉力F拉=F-mg=mg,方向竖直向下;   (2)小球在最低点A时速度最小,小球恰好做圆周运动时,   细线的拉力为零,重力与电场力的合力提供向心力,   由牛顿第二定律得:qE-mg=mv2Ad4
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