高二物理选修电场强度用长为L的丝线拴住一带电量为+q的小球,-查字典问答网
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来自李洪心的问题

  高二物理选修电场强度用长为L的丝线拴住一带电量为+q的小球,小球质量为m用长为L的丝线拴住一带电量为+q的小球,小球质量为m,使带电小球在竖直向下的匀强电场中在竖直平面做圆周运动,

  高二物理选修电场强度用长为L的丝线拴住一带电量为+q的小球,小球质量为m

  用长为L的丝线拴住一带电量为+q的小球,小球质量为m,使带电小球在竖直向下的匀强电场中在竖直平面做圆周运动,当小球运动到圆周的最高点时,小球的速度为v,此时绳上的拉力恰好为零,求(1)电场强度E的大小;(2)小球运动到圆周最低点时丝线中的拉力大小

1回答
2019-09-19 12:43
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康琦

  (1)容易看出小球的受力情况:重力mg(竖直向下)、电场力F电(竖直向下)、绳子拉力F拉.

  把重力与电场力的合力等效为新的“重力”,即等效重力是 G效=mg+qE

  由于在圆的最高点绳子拉力恰好为0,所以在此处 有 G效=mV^2/L

  即 mg+qE=mV^2/L

  得所求电场强度大小是 E=[(mV^2/L)-mg]/q

  (2)设在圆的最低点处线的拉力大小为 F拉1,速度大小为V1

  由最高点到最低点,用动能定理得 (mg+qE)*2L=(m*V1^2/2)-(m*V^2/2)

  由向心力公式得 F向=F拉1-(mg+qE)=m*V1^2/L

  以上二式联立得所求拉力大小是 F拉1=(mg+qE)+m*V1^2/L

  F拉1=(mg+qE)+[(mg+qE)*4+(m*V^2/L)]

  =5(mg+qE)+(m*V^2/L)

  =5*{mg+[(mV^2/L)-mg]}+(m*V^2/L)

  =6*m*V^2/L

2019-09-19 12:48:09

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