考试卷子:18,如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于水平方向的匀强电场中,场强为E,已知当细线与竖直方向的夹角为α时,小球处于平衡位置A点,问在平
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/17 05:40:14
考试卷子:18,如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于水平方向的匀强电场中,场强为E,已知当细线与竖直方向的夹角为α时,小球处于平衡位置A点,问在平
考试卷子:18,如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,
将它置于水平方向的匀强电场中,场强为E,已知当细线与竖直方向的夹角为α时,小球处于平衡位置A点,问在平衡位置以多大的速度vA释放小球,才能使之在电场中做竖直平面内的完整圆周运动?
我的问题是:它做完整圆周运动是不是转了一圈又回到A点速度为0嘛,为什么要算OA延长出来的OB呢?做完整圆周运动管这个什么事呢?
考试卷子:18,如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于水平方向的匀强电场中,场强为E,已知当细线与竖直方向的夹角为α时,小球处于平衡位置A点,问在平
恰好做完整圆周运动不是回到 A 点速度为零 ,而是到B点时细线拉力等于零 ,
若速度小于这一临界速度 ,那么 ,小球到达 B 点之前就会做近心运动 ,
而离开轨道逐渐向圆心靠近 .
这类题 常用的做法是 等效代换 :
由于重力和电场力都是恒力 ,所以可以将重力与电场力的合力看做 “ 重力 ” (即图中的mg‘) ,
而认为实际的重力与电场力不存在 —— 即 用 mg’ 等效替代 mg和qE .
这样就相当于物体在细线拉力 和 “重力” mg‘ 的作用下做圆周运动 ,
此时 ,等效竖直方向就是 OA ,B 点 就是等效最高点 .
根据高一圆周运动知识可知 :恰好做圆周运动 过最高点时速度满足 :mg’ = mVB²/L
这时 ,只要将 mg‘ 用 mg 表示出来 再代入上式就可以得到 VB ,
然后根据 动能定理 或 等效的机械能守恒可得 VA .