【一条长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带点小球将它-查字典问答网
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来自邱卫斌的问题

  【一条长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带点小球将它置于一匀强电场中,电场已知当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡.求:若细线的偏角增大到β,则β应为多大,才能使在细】

  一条长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带点小球将它置于一匀强电场中,电场

  已知当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡.求:若细线的偏角增大到β,则β应为多大,才能使在细线达到竖直位置时小球的速度刚好为零

  我题目没弄懂啊,竖直位置就是垂直,应该速度最大啊,怎么为零啊

  电场方向向右

1回答
2020-11-14 04:43
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杜北

  这个就象是竖直面的圆周运动(没有电场力的时间),只不过现在因为有了电场力,原来的重力变成了重力与电场力的合力而已.所以,同样的思路、方法去思考这个问题.

  设恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则

  在A关于圆心的对称点B有Eq/sinb+mg/cosb=mvB^2/L

  由A运动B的过程中由动能定理有Eq2Lsinb+mg2Lcosb=1/2mvB^2-1/2mvA^2

  在A点处平衡有mgtanb=Eq求解这三个方程即可求得vA

  说明:

  无电场力,有重力和绳子拉力时

  绳子拉力不做功,只有重力做功,在沿重力方向上,最高点的重力势能最大,动能最小,因为从最高点到其它位置,重力都要做功,高度越低,重力做功越多,所以动能越大,所以速度最大的是最低点.

  有电场力、重力和绳子拉力时

  绳子拉力不做功,有重力、电场力做功,沿重力与电场力的合力方向上,“最高点”为A的对称点,因为从这个对称点B运动到其它位置,这个合力都要做正功,动能都要增大,所以速度最大的是A点.

  由此可见,这里的对称点B就相当于第1种情况的最高点.

2020-11-14 04:44:27

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