如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间
◎ 题目
如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间回到P点? |
◎ 答案
1、球只受重力和电场力.重力的大小方向都不变. 为使小球能沿PQ方向运动,应让小球所受合力方向沿PQ方向. 用三角形定则,由重力向PQ方向作垂线,垂线段最短,最短的力为电场力F.如图所示. 则电场力F=mgcos30°=
场强大小E=
正电荷受电场力方向与场强方向一致, 故场强方向垂直于PQ方向. 2、上最小场强后,由图可知小球受合力大小为F合=mgsin30°=
根据牛顿第二定律a=
所以物体作初速度为V0,加速度为
运用匀变速直线运动的位移公式x=v0t+
0=v0t-
解得t=
答:为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向应垂直于PQ向上,场强大小为
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