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如图所示装置中,平行板电场中有一质量为m,带电量为q的小球(可视为质点),用长L的细线拴住后在电场中处于平衡位置,此时线与竖直方向的夹角为θ,两板间的距离为d,求:(1)小球
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更新时间:2024-04-25 22:57:34
问题描述:

如图所示装置中,平行板电场中有一质量为m,带电量为q的小球(可视为质点),用长L的细线拴住后在电场中处于平衡位置,此时线与竖直方向的夹角为θ,两板间的距离为d,求:

(1)小球带何种电荷?

(2)两板间的电势差是多少?

(3)把线拉成竖直向下的位置,放开后小球到达平衡位置时的速度为多大?

(4)在平衡位置给小球多大的初速度,可以让小球恰好在竖直平面内作圆周运动?

牛建伟回答:
  (1)由小球的受力可知,小球带负电.(2)根据共点力平衡得,qE=qUd=mgtanθ解得U=mgdtanθq.(3)根据动能定理得,-mgL(1-cosθ)+qELsinθ=12mv2−0.解得v=2gL(1−cosθ)cosθ.(4)重力和电场力的合力F合=...
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