物理电势中的一道计算题如图所示,用长为1的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/08 04:42:24

物理电势中的一道计算题如图所示,用长为1的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,
物理电势中的一道计算题
如图所示,用长为1的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零.求
(1)B、A两点的电势差UBA
(2)电场强度E
(3)小球到达B时,悬线对小球的拉力T.

物理电势中的一道计算题如图所示,用长为1的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,
1)
A与B在竖直方向高度差h=Lsin60=(根号3)L/2=0.866L
A-->B的过程中,动能增量=0,重力的功mgh-克服电场力的功qUba=0
qUba=mgh
Uba=mgh/q=0.866mgL/q
2)
A-->B的水平位移为
d=L-Lcos60=0.5L
Uba=Ed
E=Uba/d=2Uba=(根号3)mgL/q=1.732mgL/q
3)
球在B点时,受竖直向下的重力mg丶水平向右的电场力qE丶沿悬线斜向上的拉力T作用,三力的矢量和=0.由力矢量图知:mg/T=sin60
T=mg/sin60=mg/[(根号3)/2]=[2(根号3)/3]mg=1.1547mg