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如图所示,先加一个水平方向的匀强电场,若要求小球能到达与小球悬挂点等高的位置,则所加的匀强电场至少为?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/14 15:53:46
如图所示,先加一个水平方向的匀强电场,若要求小球能到达与小球悬挂点等高的位置,则所加的匀强电场至少为?
利用动能定理来求设当摆线与竖直方向的夹角为Φ时,速度为v;小球带电量为q,质量为m,摆线长为l,匀强电场为E.
在小球向上摆的过程中,只有重力与电场力做功(重力做负功,电场力做正功)
对小球运动过程中的任意一个状态
由动能定理可得:qEl*sinΦ-mgl*(1-cosΦ)=1/2*mv^2 Φ∈[0°,90°]
若要求小球能到达与小球悬挂点等高的位置,那么必须要求小球在上摆的过程中速度v大于等于0.
由此可得:E>=mg*(1-cosΦ)/(q*sinΦ)=(mg/q)*((1-cosΦ)/ sinΦ)
只要求出 (1-cosΦ)/ sinΦ 的最大值就可以了.
利用二倍角公式,cosΦ=2*cos(Φ/2)-1,
可得:(1-cosΦ)/ sinΦ =tan(Φ/2).
tan(Φ/2)在Φ∈[0°,90°]上的最大值为1.
所以匀强电场E至少为mg/q .
如图所示,先加一个水平方向的匀强电场,若要求小球能到达与小球悬挂点等高的位置,则所加的匀强电场至少为? 在水平方向的匀强电场中,将质量为m,带电量为q的小球悬挂起来,现加一个水平方向的匀强电场,若要求小球能达到与悬挂点等高的 如图所示质量为m的小球用绝缘细线悬挂在o点放在匀强电场中,在图示位置处于平衡状态,匀强电场场强的大小为E,方向水平向右, 如图所示,质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点,处于匀强电场中,在图示位置处于平衡状态.匀强电场场强的大小为E,方向水平向 如图所示,在匀强电场中,电场线与水平方向的夹角为θ,有一质量为m的带电小球,用长L的细绳悬挂于O点,当小球静止时,细绳恰 如图所示,空间有与水平方向成θ角的匀强电场.一个质量为m的带电小球,用长L的绝缘细线悬挂于O点.当小球静止时,细线恰好处 如图所示,质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点,并处在水平向左的匀强电场E中,小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ,若剪断 如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方 如图所示,小球的质量m,带电量为q,悬挂小球的丝线与竖直方向成θ角时,小球恰好在匀强电场中静止不动 (1/2)如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成... 小球质量为m带电量为q用绝缘丝悬挂于o点 小球处于水平向右的匀强电场而静止 ,悬线与竖直方向的夹角为a,求小球所在的场强 一个质量为m、电量为+q的小球,用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,场强为E,平衡时悬线与竖直方向间夹角α=30°(如图所