高二的一个物理题关于电场在光滑的玻璃板上有一个长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端一代电量为+q、质量为m的小球,当沿细线方向加上为E的匀强电场后,小球处于平衡状态(电场是向右
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/05 15:54:13
高二的一个物理题关于电场在光滑的玻璃板上有一个长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端一代电量为+q、质量为m的小球,当沿细线方向加上为E的匀强电场后,小球处于平衡状态(电场是向右
高二的一个物理题关于电场
在光滑的玻璃板上有一个长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端一代电量为+q、质量为m的小球,当沿细线方向加上为E的匀强电场后,小球处于平衡状态(电场是向右的,图看不了)如果给小球一垂直于细线的初速度v,要使小球围绕O点做圆周运动,v最小为多少?答案是根号5Eq/m.求原因.
高二的一个物理题关于电场在光滑的玻璃板上有一个长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端一代电量为+q、质量为m的小球,当沿细线方向加上为E的匀强电场后,小球处于平衡状态(电场是向右
F向心力=mv^2/L
F电场=Eq
F向心力=F电场 mv左^2/L=Eq v左^2=EqL/M
因为一开始是平衡状态最右端 而这里的v左是最左端电场力完全提供向心力
所以 1/2mv左^2+Eq2L=1/2mv右^2
v左^2+4EqL/m=v右^2
v右^2=5EqL/m 化平方就是答案了 比你给的多了个L 这是解法 好多年不做物理题了不知道有什么问题
大概思路就是:题目说最小v,也就是一个临界值,你需要在这个题目里找一个临界点“电场力完全提供向心力”(你可以换种思路,假设没有电场,玻璃板垂直竖起来,让一个不带电的球,在无阻力的情况下作圆周运动就差不多了)初始平衡状态最右边(也就是假设的最低点球挂在那)临界点动能最大限度转化为电势能最左端(动能转化势能最高点)思路有了带几个公式搞定
速度可求向心力
左端向心力=绳拉力左+电场力
右端向心力=绳拉力右-电场力
右端向心力=mV^2/L
到左端动能变化=电场力做负功 得0.5mV左^2=0.5mV^2-2EqL
左端向心力=mV左^2/L=mV^2/L-4Eq
要想做圆周运动 绳拉力必须大于0,即临界值为0
运动起来后
在左端绳拉力=左端向心了-电场力>0(我们需要...
全部展开
速度可求向心力
左端向心力=绳拉力左+电场力
右端向心力=绳拉力右-电场力
右端向心力=mV^2/L
到左端动能变化=电场力做负功 得0.5mV左^2=0.5mV^2-2EqL
左端向心力=mV左^2/L=mV^2/L-4Eq
要想做圆周运动 绳拉力必须大于0,即临界值为0
运动起来后
在左端绳拉力=左端向心了-电场力>0(我们需要的关系式)
在右端绳拉力=右端向心力+电场力>0 (恒大于零不作考虑)
所以有mV^2/L>5Eq
最后得到结果
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答案错了吧,应该是√(V^2-4EqL/m) 吧。
童鞋你好,其实你还有点没交代清楚,就是光滑玻璃板是竖放还是横放?之所以存在这种疑问,是因为其中有一个重力问题,没图,但根据你描述,我想玻璃板应该是平放的,那就此题就与重力无关!
其实这题是一个“变相重力”问题,你以前应该做过这样的题目:“一小球竖直悬挂,质量为m,绳长为 L,水平给小球一个速度v,求次小球恰好作圆周运动的最小速度。”很明显,此小球恰好能作圆周运动的临界点在最高点,其...
全部展开
童鞋你好,其实你还有点没交代清楚,就是光滑玻璃板是竖放还是横放?之所以存在这种疑问,是因为其中有一个重力问题,没图,但根据你描述,我想玻璃板应该是平放的,那就此题就与重力无关!
其实这题是一个“变相重力”问题,你以前应该做过这样的题目:“一小球竖直悬挂,质量为m,绳长为 L,水平给小球一个速度v,求次小球恰好作圆周运动的最小速度。”很明显,此小球恰好能作圆周运动的临界点在最高点,其条件是最高点,重力提供小球作圆周运动的向心力。则有:mg=mv0^2/L, 先别急着求V0,第二个条件,这是解题的关键,就是:重力做功等于机械能的改变,则有:mg2L=1/2mv^2-1/2mv0^2, 将 第一条件带入,则 v=根号5gL
通过上述举例,你发现此题不就是一个“变相重力”问题吗,其实这是一种解题思想,只要你掌握了,很多类似问题迎刃而解!
言归正传,就你这题而言,小球受力分析,它受电场力和绳子拉力,而小球在临界点作圆周运动的向心力仅由电场力提供,所以 qE=mv0^2/L ,一样先别急着求v0, 第二条件,电场力做功等于机械能改变, 所以 qE2L=1/2mV^2-1/2mV0^2, 你把第一个条件带入 得到 V=根号5qEL/m
你的答案应该缺一个L
OK,Game Over,解题完毕,注意这种解题思想,掌握一种方法比解一百道题更有效!题目千种变化,但万变不离其宗,这是我上高中那会老师教的,希望对你有点帮助!
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