题目内容
如图所示,O点固定,绝缘轻细杆l,A端粘有一带正电荷的小球,电量为q,质量为m,水平方向的匀强电场的场强为E,将小球拉成水平后自由释放,求在最低点时绝缘杆给小球的力.
分析:由动能定理求出小球到达最低点时的速度,小球做圆周运动,由牛顿第二定律可以求出杆对小球的作用力.
解答:解:小球从水平位置运动到最低点过程中,
由动能定理得:mgl+qEl=
mv2-0,
在最低点,小球做圆周运动,由牛顿第二定律得:
F-mg=m
,
解得,绝缘杆对小球的作用力:F=3mg+2qE;
答:在最低点时绝缘杆给小球的力为3mg+2qE.
由动能定理得:mgl+qEl=
1 |
2 |
在最低点,小球做圆周运动,由牛顿第二定律得:
F-mg=m
v2 |
l |
解得,绝缘杆对小球的作用力:F=3mg+2qE;
答:在最低点时绝缘杆给小球的力为3mg+2qE.
点评:本题考查了求杆对小球的作用力,应用动能定理与牛顿第二定律可以正确解题;解题时要注意,在最低点,电场力水平向右不提供向心力,杆的拉力与小球重力的合力提供向心力.
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