如圖所示,空間有電場強度E=1.0×103V/m豎直向下的勻強電場,長L=0.4m不可伸長的輕繩一端固定於O點...
問題詳情:
如圖所示,空間有電場強度E=1.0×103 V/m豎直向下的勻強電場,長L=0.4 m不可伸長的輕繩一端固定於O點,另一端系一質量m=0.05 kg帶正電荷q=5×10-4 C的小球,拉起小球至繩水平後在A點無初速度釋放,當小球運動至O點的正下方B點時,繩恰好斷裂,小球繼續運動並垂直打在同一豎直平面內與水平面成θ=30°、無限大的擋板MN上的C點,重力加速度g=10 m/s2。試求:
(1)繩子能承受的最大拉力。
(2)A、C兩點間的電勢差。
【回答】
(1)3 N (2)1 600 V
【解析】(1)A→B由動能定理及圓周運動知識有
(mg+Eq)L=m,
F-(mg+qE)=m,
聯立解得F=3 N。
(2)vB==4 m/s,
vC==8 m/s,
因qE=mg=0.5 N,對小球A至C過程由動能定理,得W電+WG=2qUAC=m,
解得UAC=1 600 V。
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:計算題
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