题目内容

如图所示,长度为l的细线一端固定于O点,另一端系一质量为m的带电小球,整个装置置于水平向右的匀强电场(电场区域足够大)中,当小球静止时,细线与竖直方向的夹角为θ=60°.
(1)若将小球拉至O点右方使细线呈水平状态由静止释放,则小球的速度最大时,细线的张力为多少?
(2)现将小球拉至O点左方使细线呈水平状态由静止释放,则小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为多少?
(1)电场力与重力的合力即等效重力为
mg
cosθ
=G
运动到原静止位置时速度最大,设最大速度为v,
Gl(1-cosθ)=
1
2
mv2

T-G=m
v2
l

由①②③得T=2(3-
3
)mg

(2)设小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为v1,由图象知小球带正电,则由动能定理知:
mgL+qEL=
1
2
mV21

tan60°=
qE
mg

联立得V1=
2gL(1+
3
)

答:(1)若将小球拉至O点右方使细线呈水平状态由静止释放,则小球的速度最大时,细线的张力为T=2(3-
3
)mg

(2)现将小球拉至O点左方使细线呈水平状态由静止释放,则小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为V1=
2gL(1+
3
)
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网