题目内容
(12分)如图所示,在水平方向的匀强电场中,一不可伸长的不导电的细线的一端连接着一个质量为m的带电小球,另一端固定在O点,把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速度释放,小球摆动到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力。
解析:带电小球在运动过程中,只有重力和电场力做功,因此小球的电势能与机械能守恒,也可以用动能定理求得电场力做功和重力做功的数值关系,进而可以求出小球在最低点时的速度。
正确解答:小球运动到最低点时,小球受到的重力和电场力的合力是小球的向心力,设细线长度为L,由牛顿第二定律有:
……①
小球从开始运动到左边最大位置,由动能定理有:……②
从开始到最低点由动能定理有:……③
解得:……④
练习册系列答案
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如图所示,在水平方向的匀强电场中,一初速度为v0的带电微粒沿着竖直平面内的直线由A点运动到B点的过程中,微粒的( )
A、电势能一定减少,动能一定减少 | B、电势能一定增加,动能一定增加 | C、电势能一定减少,动能一定增加 | D、电势能一定增加,动能一定减少 |