(14分)在方向水平的匀强电场中,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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(14分)在方向水平的匀强电场中,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)。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

◎ 答案

mg[3-2cosθ/(1+sinθ)]

◎ 解析


试题分析:设细线长为l,球的电量为q,场强为E。若电量q为正,则场强方向在题图中向右,反之向左。从释放点到左侧最高点,重力势能的减少等于电势能的增加,
mglcosθ=qEl(1+sinθ)        ①
若小球运动到最低点时的速度为v,此时线的拉力为T,由能量关系得
1/2mv2=mgl-qEl       ②
由牛顿第二定律得:  T-mg=mv2/l         ③
由以上各式 : T=mg[3-2cosθ/(1+sinθ)]    ④

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)在方向水平的匀强电场中,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…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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。

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