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在方向竖直向下的匀强电场中,以绝缘轻细绳一端固定于O点,另一端系衣带正电的小球在竖直平面内作圆周运动小球带电量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场强度为E,若小球恰好能通过最高点A,则
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在方向竖直向下的匀强电场中,以绝缘轻细绳一端固定于O点,另一端系衣带正电的小球在竖直平面内作圆周运动
小球带电量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场强度为E,若小球恰好能通过最高点A,则此时速率为?最低点时速率为?则此时细线拉力为?
小球带电量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场强度为E,若小球恰好能通过最高点A,则此时速率为?最低点时速率为?则此时细线拉力为?
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答案和解析
恰能通过最高点A,即A点的细线拉力为0.
此时：mg+Eq=mV²/L
V=√(gL+EqL/m)
以最低点为重力和电场势能零点,则此时小球的能量为：
W=Eq2L+mg2L+mV²/2=5/2（EqL+mgL）
由于能量守恒
在最低点能量W‘=mv²/2=W
所以v=√5*√(gL+EqL/m)
此时：mg+Eq=mV²/L
V=√(gL+EqL/m)
以最低点为重力和电场势能零点,则此时小球的能量为：
W=Eq2L+mg2L+mV²/2=5/2（EqL+mgL）
由于能量守恒
在最低点能量W‘=mv²/2=W
所以v=√5*√(gL+EqL/m)
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