如图所示,用长为l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)后悬挂于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-物理

题目简介

如图所示,用长为l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)后悬挂于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-物理

题目详情

如图所示,用长为l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)后悬挂于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点时,悬线对小球的拉力T.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:
   mgLsin60°+qUAB=0
所以UAB=-
3
mgL
2q

(2)BA间电势差为UBA=-UAB=
3
mgL
2q

则场强E=
UBA
L-Lcos60°
=
3
mg
q

(3)小球在AB间摆动,由对称性得知,B处绳拉力与A处绳拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有:
   FTA=Eq=
3
mg
,所以FTB=FTA=
3
mg

答:(1)B、A两点的电势差UBA为-
3
mgL
2q
;(2)电场强度E为
3
mg
q
;(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T为
3
mg

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