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质量为m,带电量为q的小球用细绳悬挂在两块无限大的平行板电容器间,小球悬点O,摆长L=6cm,摆球质量为m=0.02kg,两板之间的电场强度E=25000N/C.今向正极板方向将摆球拉到水平位置然后无

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质量为m,带电量为q的小球用细绳悬挂在两块无限大的平行板电容器间,小球悬点O,摆长L=6cm,摆球质量为m=0.02kg,两板之间的电场强度E=25000N/C.今向正极板方向将摆球拉到水平位置然后无初速释放,小球在B,A间来问振动. 求:
作业帮
(1)q=?
(2)小球能够静止的平衡位置
(3)小球最大速率.
▼优质解答
答案和解析
(1)由于小球在AB之间振动,结合题意可知小球的平衡位置在AB之间且与O点的连线成45°,电场力的方向水平向左,小球带负电.
所以:mg=Eq  即:q=
mg
E
=8×10-6C
(2)由上可知,球的平衡位置在AB之间且与O点的连线成45°,所以小球能静止的平衡位置在AB之间且与O点的连线成45°.
(3)当小球振动在平衡位置时速率最大,所以有:
mgLsin45°-EqL(1-sin45°)=
1
2
mv2
代入数据解得:v=0.22m/s
答:(1)q=-8×10-6C
(2)小球能够静止的平衡位置 在AB之间且与O点的连线成45°.
(3)小球最大速率在平衡位置且为0.22m/s
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