如图所示,一条长为L的细线上端固定在O点,下端系一个质量为m的小球,将它置于一个很大的方向水平向右的匀强电场中,已知小球在B点时平衡,细线与竖直线的夹角为45°,求:(1)
◎ 题目
如图所示,一条长为L的细线上端固定在O点,下端系一个质量为m的小球,将它置于一个很大的方向水平向右的匀强电场中,已知小球在B点时平衡,细线与竖直线的夹角为45°,求: (1)现将小球提至某一位置悬线伸直,试通过计算说明此时悬线与竖直方向夹角应为多大,才能使小球由静止释放后运动至最低点时,小球速度恰好为零? (2)当细线与竖直方向成45°角时,至少要给小球一个多大的速度,才能使小球做完整的圆周运动?(结果可保留根号) |
◎ 答案
(1)小球静止在B点时,根据平衡条件得 mgsin45°=Fcos45° 得到,电场力F=mg 从释放点到最低点过程,根据动能定理得 mgL(1-cosα)-FLsinα=0 得到,sinα+cosα=1 解得,α=90° (2)设当小球运动到关于B对称的A点时,临界速度为vA.根据牛顿第二定律得 Fsin45°+mgsin45°=m
解得,vA=
由A到B过程,根据动能定理得 mg2Lcos45°+F2Lsin45°=
解得,vB=
答: (1)悬线与竖直方向夹角应为90°,才能使小球由静止释放后运动至最低点时,小球速度恰好为零. (2)当细线与竖直方向成45°角时,至少要给小球一个
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◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一条长为L的细线上端固定在O点,下端系一个质量为m的小球,将它置于一个很大的方向水平向右的匀强电场中,已知小球在B点时平衡,细线与竖直线的夹角为45°,求:(1)…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【电场强度的定义式】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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