如图所示,质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度均为L,可绕固定轴O在竖直平面内

如图所示,质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度均为L,可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,空气阻力不计.设A球带正电,电荷量为q,B球不带电,处在竖直向下的匀强电场中.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,当杆OA转过37°时,小球A的速度最大,则匀强电场的场强E的大小为 ___ N/C;若在转动过程中杆OA所能转过的最大角度为θm,则cosθm= ___ .(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
maomao53 1年前 已收到1个回答 举报

nn黑黢 幼苗

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解题思路:小球A带电时,转动2倍37°角时重新静止,根据动能定理列式分析即可;

A、B两个小球同样转动,线速度大小相等,A带电q时,转过37°角度,两个球速度最大,根据对称性,转过74°速度重新减为零,运用动能定理,有
(qE+mg)Lsin74°-2mgL(1-cos74°)=0
其中:sin74°=2sin37°•cos37°=[24/25],cos74°=cos237°-sin237°=[7/25]
解得:
E=[mg/2q]N/C
由上知,杆OA所能转过的最大角度为θm=74°,cosθm=[7/25].
故答案为:[mg/2q]N/C,[7/25].

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题关键是要根据对称性得到重新平衡时杆转过的角度,然后根据动能定理列式求解.

1年前

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