(10分)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿,一端固定于O點(diǎn),桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。桿的另一端連接一質(zhì)量為m的帶正電小球,小球受到的電場(chǎng)力是重力的倍,要使小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度最小為多少?

解析:這是一個(gè)復(fù)合場(chǎng)問(wèn)題:重力場(chǎng)與電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng),我們最習(xí)慣于研究重力場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),我們就把復(fù)合場(chǎng)類(lèi)比于重力場(chǎng)進(jìn)行解題,首先確定復(fù)合場(chǎng)方向即小球的平衡位置。受力分析知,小球的平衡位置為與豎直方向夾角30°,復(fù)合場(chǎng)的等效成重力場(chǎng)的等效加速度為,如下圖A點(diǎn)是平衡位置,B點(diǎn)是等效重力場(chǎng)中的最高點(diǎn),C點(diǎn)是幾何上最高點(diǎn),也就是我們要求的最高點(diǎn)。

因?yàn)槭菞U子所以B點(diǎn)的最小速度為0,再在BC間用動(dòng)能定理可求得C點(diǎn)的速度;或類(lèi)比于重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算,最后只需將g改成即可。小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度最小為

錯(cuò)解分析:錯(cuò)解一:忽略電場(chǎng)的作用,直接應(yīng)用結(jié)論,小球在最高點(diǎn)的最小速度為0。

錯(cuò)解二:不知桿與繩的區(qū)別,不會(huì)用合場(chǎng)的思想類(lèi)比重力場(chǎng)進(jìn)行解題,錯(cuò)解答案較多。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球懸掛于O點(diǎn),平衡時(shí),小球位于B點(diǎn),此時(shí)繩與豎直方向的夾角為θ(θ<45°).已知重力加速度為g.求:
(1)小球靜止在B點(diǎn)時(shí)受到繩的拉力大。
(2)若將小球拉到O點(diǎn)等高的A點(diǎn)(此時(shí)繩拉直),然后釋放小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)受到繩的拉力大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在水平向右的拉力F作用下,木塊在長(zhǎng)木板上向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a.長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài).已知,木塊質(zhì)量為m,長(zhǎng)木板質(zhì)量為M,長(zhǎng)木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2.地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力大小為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球懸掛于O點(diǎn),平衡時(shí),小球位于B點(diǎn),此時(shí)繩與豎直方向的夾角為θ(θ<45°).已知重力加速度為g.求:小球靜止在B點(diǎn)時(shí)受到繩的拉力大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平向右場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放,在電場(chǎng)力的作用下經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).求:
(1)A、B兩點(diǎn)間的距離;
(2)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)場(chǎng)中,電勢(shì)能的變化量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn),有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的油滴以速度v豎直向上運(yùn)動(dòng).已知當(dāng)油滴經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí),速度大小也為v.求:
(1)場(chǎng)強(qiáng)E的大。
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案