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带电粒子在电场中运动的综合应用
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在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线,线的一端系一质量为m,带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0
网友投稿 2022-12-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线,线的一端系一质量为m,带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v
0
,使小球在水平面上开始运动.若v很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为______.
◎ 答案
由于初速度v很小,故小球摆动的幅度很小,故可将小球的运动看做简谐运动.题图位置即为等效的最低点即平衡位置.
当小球在平衡位置静止不动时绳子的拉力F=Eq,
故等效的重力加速度g
′
=
qE
m
,
由于摆球的初速度v很小,故可以将小球的运动看做单摆的振动,
而单摆的振动周期公式为T=
2π
l
g
′
,
故小球的振动周期公式为T=
2π
l
g
′
=
2π
l
qE
m
=2π
ml
qE
,
而小球从离开平衡位置到再回到平衡位置所用的时间
t=
T
2
=π
ml
qE
.
故答案为:π
ml
qE
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线,线的一端系一质量为m,带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0…”主要考查了你对 【单摆的周期】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/409441.html
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