在方向水平向右的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点.把小球拉起直至细线

在方向水平向右的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点.把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).若只改变场强的方向为竖直向下,其它条件不变,求小球经过最低点时细线对小球的拉力.
七条腿儿 1年前 已收到2个回答 举报

gzlink958 幼苗

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解题思路:把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,根据动能定理得出重力与电场力的关系.只改变场强的方向为竖直向下,其它条件不变,根据动能定理求出小球运动到最低点时的速度,根据牛顿第二定律求出细线对小球的拉力.

小球运动到最低点时,设细线长度为L,
由牛顿第二定律有:F−mg−qE=m
υ2
L
小球从开始运动到左边最大位置,由动能定理有:mgLcosθ-qEL(1-sinθ)=0
从开始到最低点由动能定理有:mgL+qEl=
1
2mυ2
解得:F=3mg(1+
cosθ
1+sinθ).
答:小球经过最低点时细线对小球的拉力为F=3mg(1+
cosθ
1+sinθ).

点评:
本题考点: 动能定理;向心力.

考点点评: 本题考查动能定理和牛顿第二定律的综合运用,知道将电场改为竖直向下时,在最低点靠重力、电场力和和绳子的拉力合力提供向心力.

1年前

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紫紫藤 幼苗

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电场一定做负功,设绳长为L,电场强度为E,小球带电量为q,从初位置到末位置由动能定理得mgLcosθ-EqL(1+sinθ)=0;从初位置到最低点由动能定理得mgL-EqL=½mv2,再有FT-mg=mv2∕L。结果FT﹦3mg‐(2mgcosθ)∕(1+sinθ)。满意的话请采纳

1年前

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