题目内容
绝缘细绳的一端固定在天花板上,另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球,当空间建立水平方向的匀强电场后,绳稳定处于与竖直方向成θ=600角的位置,如图所示。(1)求匀强电场的场强E;(2)若细绳长为L,让小球从θ=300的A点释放,王明同学求解小球运动至某点的速度的过程如下:
据动能定理 -mgL(1—cos300)+qELsin300=
得:
你认为王明同学求的是最低点O还是θ=600的平衡位置处的速度,正确吗?请详细说明理由或求解过程。
(1)小球在θ=60°角处处于平衡,则Eq=mgtanθ………( 4分)
得 ……………………………(1分)
方向水平向左 ……………………………………(1分)
(2)王明同学的求解不正确 …………………………(1分)
因为小球在θ=60°处处于平衡,因此小球从θ=30°的A点释放,它不会往A点的左边运动,而是以θ=60°处为中心、以A点为端点来回摆动,即小球不会运动至最低点O …………………………(1分)
王明同学的求解实际上也不是小球运动到θ=60°的平衡位置处的速度。…………………… (1分)
平衡位置处的速度的正确求解应该是:据动能定理有
……… (3分)
联解得………………………………………………(1分)
解析:
略
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