高一物理题,高手进!!谢谢!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/04 09:52:30
一个单摆,摆球质量为m,并带有电量q为的负电荷,在没有电场时,单摆做周期为T的简谐运动,若单摆在振动过程中,突然加上一个竖直向下的大小为E=mg/q的匀强电场,此后摆球的运动可能为()
A振动周期为T
B振动周期为2T
C静止不动
D做匀速圆周运动

答案是CD。但我不知道为什么。有人说摆球在最高点时加上电场合外力为0,所以静止。但是在最高点不是还有绳子的拉力吗?摆球怎么会静止呢?

我的思路是这样的:当小球摆至最高点时在加电场,那一瞬间重力被抵消,所以摆球不再做简谐运动,有做圆周运动的趋向。又因为此时速度为0,所以不需要绳子提供向心力。所以在加电场前的一瞬间绳子是有拉力的,与重力一起提供回复力;而加了电场后没了重力,所以小球也不做简谐运动了(因为重力是产生简谐运动的条件),回复力自然就消失了,绳子也就没拉力了。是不是这样的?请大家帮我看一看,十分感谢!

加上一个竖直向下的大小为E=mg/q的匀强电场后,因小球带负电,小球受力力平衡。合力为零。
当摆球运动至最高点时,摆球静止。
摆球在运动时,将做匀速圆周运动。绳子拉力与小球速度方向垂直,不做功。

You got it!

你的分析过程太复杂了,反而出错;带电小球所受的重力和电场力大小相同方向相反,从而在分析受力时,可以不再分析电场力和重力,这样物体的运动状态就直接决定于初速度,物体在最高点时,速度为0,加电场后,合力为0.故静止,C正确;
其他的位置加电场时,小球有运动的初速度,故在绳的拉力作用下做匀速圆周运动。故D正确。

你的分析的确很有道理我想要再重申一遍:在最低点有最大向心力,并且有最大速度,即使电场力与重力平衡,也会做匀速圆周运动 。但在最高点,没有向心力的存在重力与电场力平衡,此时就没有力的作用,要保持这一惯性,即静止。

第一单摆不会摆到最高 因为它成立的前提是θ很小
这道题有两种情况的原因是因为 加电场力的时候可能小球有速度 也可能速度为0
当速度为0的时候 刚好受力平衡 所以静止
当有速度的时候 小球的重力被抵消 但此时绳子的拉力提供小球的向心力 所以它将一直作匀速圆周运动