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如图所示,将一质量为m,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动.杆长为L,杆的质量忽略不计.杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图
如图所示,将一质量为m,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动.杆长为L,杆的质量忽略不计.杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图所示.将杆拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放.
求:(1)杆运动到竖直位置OB时小球的动能;
(2)杆运动到竖直位置OB时小球受到杆的拉力.
物理
人气:366 ℃
时间:2019-08-31 09:45:10
优质解答
(1)对小球从A到B由动能定理得:
mgL+qEL=
1
2
mv
2
-0
解得:E
k
=(mg+Eq)L
(2)在最低点,小球受到重力、电场力与杆的拉力的作用,竖直方向合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
T-mg=
mv
2
L
解得:T=3mg+2Eq
答:(1)杆运动到竖直位置OB时小球的动能是(mg+Eq)L;
(2)杆运动到竖直位置OB时小球受到杆的拉力是3mg+2Eq.
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