题目内容
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(1)B、A两点的电势差UBA
(2)电场强度E
(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T.
分析:(1)小球从A到B的过程中,重力做正功mgLsin60°,电场力做功为qUAB,动能的变化量为零,根据动能定理求解电势差UAB;
(2)根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强.式中d是AB沿电场线方向的距离,d=L-Lcos60°.
(3)小球在AB间摆动时具有对称性,B处绳拉力与A处绳拉力相等,研究A处绳子的拉力得到B处绳子的拉力.在A处小球水平方向平衡,由平衡条件求解拉力.
(2)根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强.式中d是AB沿电场线方向的距离,d=L-Lcos60°.
(3)小球在AB间摆动时具有对称性,B处绳拉力与A处绳拉力相等,研究A处绳子的拉力得到B处绳子的拉力.在A处小球水平方向平衡,由平衡条件求解拉力.
解答:解:(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:
mgLsin60°+qUAB=0
所以UAB=-
(2)BA间电势差为UBA=-UAB=
则场强E=
=
(3)小球在AB间摆动,由对称性得知,B处绳拉力与A处绳拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有:
FTA=Eq=
mg,所以FTB=FTA=
mg
答:(1)B、A两点的电势差UBA为-
;(2)电场强度E为
;(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T为
mg
mgLsin60°+qUAB=0
所以UAB=-
| ||
2q |
(2)BA间电势差为UBA=-UAB=
| ||
2q |
则场强E=
UBA |
L-Lcos60° |
| ||
q |
(3)小球在AB间摆动,由对称性得知,B处绳拉力与A处绳拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有:
FTA=Eq=
3 |
3 |
答:(1)B、A两点的电势差UBA为-
| ||
2q |
| ||
q |
3 |
点评:本题第(3)问题也可以直接研究B处得到,小球在B处,沿绳方向合力为零,有:FTB=Eqcos60°+mgcos30°=
mg
3 |
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练习册系列答案
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A、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则在最高点的速率为
| ||
B、小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 | ||
C、小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 | ||
D、小球过最低点时绳子的拉力一定小于小球重力 |