物理.高手求救.

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/20 07:32:01
两块竖直的足够长的平行板间有一匀强电场,在电场中用长为L的丝线悬一带电小球,小球质量为m,电量为q,平衡于跟竖直方向成B角的位置.此时小球离负板的距离为d,求(1)小球带什么电荷?匀强电场场强E=?(2)球在平衡位置是将丝线剪断,小球将做什么运动?什么时候碰板?

(1)如果小球带负电的话,应该是偏向正极板;如果小球带正点,则是偏向负极板。LZ自己对你的图看就可以判断了。
我猜得没错的话应该是带正电靠近负极板的,下面按该假设来做(带负电也一样)。
球受力为绳子拉力T,重力mg,电场力qE
有受力平衡有mg=TcosB(竖直),qE=TsinB(水平),两式相除有qE=mgtanB,则E=mgtanB/q

(2)因为重力和电场力都是恒力,因此他们的合力也是恒力,初速度为零,所以绳子剪断后小球是做匀加速直线运动的,方向为与竖直方向成B角指想负极板。
由于板足够长,不需要考虑没到负极板就出电场的情况,因此物体运动的时间就是水平方向分运动的时间。
水平方向分运动为在恒力——电场力作用下的匀加速直线运动,由第一问可知其加速度为a=qE/m=gtanB,球离板的距离为d,根据运动学公式d=0.5at^2,得运动时间t=√(2d/a)=√(2d/gtanB)

答:(1)因为异电相吸,同电相斥。小球带正电对正极板是斥力,对负极板是吸力。带负电的情况类似。自己看图就可以判断出来。
(2)因为电场力、重力和线的拉力(斜边)构成一个三角形力图所以tanB=Eq/mg 做一下变换 E=tanB·mg/q
(3)由(2)知道电场力、重力和拉力是一个平衡的状态,当剪短线后就不平衡了。且合力方向是拉力的方向。先求合力 F=Eq/cosB 因为初速度是0所以小球做直线加速度运动。
(4)小球在水平方向的分力是Eq所以分加速度是Eq/m水平的距离是d所以根据公式得 1/2at^2=d即t=√Eq/2md