题目内容

【题目】如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为的绝缘轻质细绳悬挂一小球,小球质量m,带电量为,将小球拉至竖直位置最低位置A点处无初速释放,小球将向左摆动,细线向左偏竖直方向的最大角度重力加速度为g,

1求电场强度的大小E;

2将小球向左摆动的过程中,对细线拉力的最大值;

3若从A点处释放小球时,给小球一个水平向左的初速度,则为保证小球能做完整的圆周运动,的大小应满足什么条件?

答案123

【解析】

试题分析:1由于带电小球所受电场力方向向左,电场线方向也向左,分析小球的受力情况,在此过程中,根据动能定理得:,解得:

2小球运动的过程中速度最大的位置,由动能定理得:

小球在时,由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:

,解得:

由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为

3当小球能完成完整的圆周运动时,需满足:

根据动能定理有:

由上几式联立解得:

为保证小球在运动过程中,细线不松弛,的大小应满足的条件为:

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