在方向水平的匀强电场中,一根长为L=0.4米,不可伸长的不导电细线,其一端连着一个质量为m=1kg的带正电小

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-28
如如图所示,在方向水平的匀强电场中,一个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,

小球在最高点的能量为mgL,到了最左边那一点时,能量消耗了mgLcosθ,既然消耗了能量,必然有别的力做功了,L(1+sinθ)是电场力从右到左做功的距离,qE是电场力,于是等式左边是消耗的能量,右边是电场力做功。能量守恒。

你好,首先回答如图这道题,题中明确指出“把小球拉起”,即细绳在这过程中始终是绷紧的,所以小球在水平位置无初速释放的情况下只具有重力势能(相对于小球最低点时的水平面而言)。当带电小球开始运动后,由于电场的存在就会产生电场能,当小球由水平位置下降到最低位置的过程中,其电场能会随着小球位置的改变而改变,所以第一点:小球不是做匀速圆周运动,其速度是在改变的!其次,由于整个运动过程中没有外力干扰(在不考虑空气阻力前提下),最终的结果只是重力势能与电场能的相互转换,因此可以用机械能守恒定律。注意理解题意,这是从水平位置释放小球开始考虑问题的,前面的绷紧过程与本问题无关,只是强调小球在起初释放的时候就已经产生了电场能,这就是理解题意的关键。
认真读题,读懂,注意每一个字,抓住主要的才是解决问题的关键,在你们这个阶段,一般情况下只需分析始末状态,中间环节一般都是能量的转换或者消耗,用基本的几大定律和定理都能轻松解决。
还有,一般情况下,匀速圆周运动在磁场中容易出现,如果单单只是电场的话,那么一般情况下都不会出现匀速圆周运动,至少你们现在学的是这样。就只有电场出现的而言,一般只需考虑能量守恒定律,动能定理,机械能守恒定律,动量定理和三大牛顿定律即可。

(1)小球无初速度释放摆到另一侧的过程:
由动能定理得:mgLcosθ-qEL(1+sinθ)=0-0,
解得:qE=


  • 如图所示,在水平向左的匀强电场中,一根长为L且不可伸长的绝缘细线一端...
    答:B 本题考查等效重力场的问题,由A到B可应用动能定理 ,B对;在B点时,沿半径方向的合力提供向心力,有 ,C错;小球在AB弧线的中点处速度最大,在于其正对的位置速度最小,由动能定理 ,D错;
  • 如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线长为L,一端连...
    答:2cosθ)1+sinθ设小球最大速度的位置为C,悬线与竖直方向间的夹角为α,小球受力如图,tanα=qEmg=cosθ1+sinθ,则α=arctancosθ1+sinθ由A到C,由动能定理得:mgLsin(90°-α)-qEL(1-cos(90°-α))=12mv2c?0解得:小球运动过程中的最大速度:vc=2gL(cosα?tanα(1?sinα...
  • 如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m...
    答:(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:mgLsin60°+qUAB=0,解得:UAB=-3mgL2q;(2)BA间电势差为:UBA=-UAB=3mgL2q,则场强:E=UBAL?Lcos60°=3mgq;答:(1)AB两点的电势差UAB为-3mgL2q;(2)匀强电场的场强大小是3mgq.
  • 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.4...
    答:解:(1)小球受到电场力qE、重力mg和绳的拉力作用处于静止根据共点力平衡条件有 小球从A点运动到C点的过程,根据动能定理有 解得小球通过C点时的速度 (2)设小球在最低点时细线对小球的拉力为F T ,根据牛顿第二定律有 解得F T =3 N ...
  • 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.4...
    答:如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.4m的绝缘细线把质量为m=0.2kg,带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。现... 如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.4 m的绝缘细线把质量为m=0.2 kg,带有正电荷的金属...
  • 如图所示,在水平向右的匀强电场中,一根长为L的绝缘细线,一端连着一质...
    答:2在最低点T-mg=mv2L联立解得T=(3+233)mg答:(1)求场强E的大小3mg3q;(2)若使带电小球在平行于电场的竖直平面内做完整的圆周运动,小球运动过程中的最小动能是33mgL(3)若把该小球向左拉至细线水平且与场强方向平行的位置,无初速释放,小球摆到最低点时细线的拉力T为(3+233)mg ...
  • 如图所示,水平向左的匀强电场,一根不可伸长的绝缘细线长度为L,细线...
    答:可知Eq= mg③由电场力做功的 ④当小球运动到半径与水平方向成30°角时速度最大,由动能定理 点评:本题要注意电场力与重力做功的特点,二力做功均与路径无关;本题采用了数学方法求解;而在解题时还可以应用物理分析法求解,先分析二力的合力方向,则可知,在当小球运动到该方向时速度最大.
  • 如图所示 在方向水平向右的匀强电场中 一根长L为1.6m的绝缘细线的一端...
    答:经分析,电场力和重力所做正功最大处在竖直线的右侧,设跟竖直线夹角为θ,则电场力做功W1=0.75mgL(1+sinθ),重力做功W2=mgLcosθ,总功W=0.75mgL(1+sinθ)+mgLcosθ由数学上的求极值可得当θ=37度时功最大,W=2mgL,所以动能最大为2mgL=0.32J,进行受力分析知(图自己画,这里...
  • 如图所示,在水平向右的匀强电场中,一根长为L的绝缘细线,一端连着一质...
    答:θ=30°,解得E=3mg3q(2)当细线上张力为零时,重力和电场力的合力充当向心力,此时小球速度最小:F合=(mg)2+(qE)2=233mg=mv2L,则Ek=12mv2=33mgL答:(1)场强E的大小3mg3q;(2)若使带电小球在平行于电场的竖直平面内做完整的圆周运动,小球运动过程中的最小动能是33mgL.
  • 在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中,用一根长为L的绝缘细杆(质量不...
    答:U=EL(3)根据动能定理得:mgL+qEL=12mvB2-0解得:vB=2gL+2qELm.(4)根据牛顿第二定律得:F-mg=mvB2L解得:F=3mg+2qE.答:(1)电场力最小球作的功qEL,电势能减少;(2)AB两点的电势差为EL;(3)小球到达B点的速度为vB=2gL+2qELm.(4)在最低点时绝缘杆对小球的作用力为...