作业帮一道与匀强电场有关的题
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/01 13:22:40
一道与匀强电场有关的题
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的带点小球,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,线与竖直方向最大的夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力.
本来有图的,但这里不好打,所以请各位发挥想象力自己画,和简单的一个图,那个θ指的就是过了最低点的最大角,
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的带点小球,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,线与竖直方向最大的夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力.
本来有图的,但这里不好打,所以请各位发挥想象力自己画,和简单的一个图,那个θ指的就是过了最低点的最大角,
能量分析：此题中机械能与电势能总能守恒 设绳长L 场强e 球带电量q 初始点电势能为0,重力势能为0
到偏转到θ时,动能不变,Ep=-MgLcosθ,E=eqL(1+sinθ)
有0=EqL(1+sinθ)-MgLcosθ.(1)
最低点Ep=-MgL E=eqL
有Ek+eqL-MgL=0.(2)
由（1） （2）得Ek=MgL(1+sinθ-cosθ)/(1+sinθ)=1/2mv^2.(3)
受力分析,最低点是球竖直方向上受绳子拉力T 重力mg,其合力等于向心加速度
F向=T-Mg=Mv^2/L
代入（3）得T=Mg(3+3sinθ-2cosθ)/(1+sinθ)
到偏转到θ时,动能不变,Ep=-MgLcosθ,E=eqL(1+sinθ)
有0=EqL(1+sinθ)-MgLcosθ.(1)
最低点Ep=-MgL E=eqL
有Ek+eqL-MgL=0.(2)
由（1） （2）得Ek=MgL(1+sinθ-cosθ)/(1+sinθ)=1/2mv^2.(3)
受力分析,最低点是球竖直方向上受绳子拉力T 重力mg,其合力等于向心加速度
F向=T-Mg=Mv^2/L
代入（3）得T=Mg(3+3sinθ-2cosθ)/(1+sinθ)