如图所示,空间有电场强度E=1.0×103V/m竖直向下的匀强电场,长L=0.4m不可伸长的轻绳一端固定于O点...
问题详情:
如图所示,空间有电场强度E=1.0×103 V/m竖直向下的匀强电场,长L=0.4 m不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量m=0.05 kg带正电荷q=5×10-4 C的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面内与水平面成θ=30°、无限大的挡板MN上的C点,重力加速度g=10 m/s2。试求:
(1)绳子能承受的最大拉力。
(2)A、C两点间的电势差。
【回答】
(1)3 N (2)1 600 V
【解析】(1)A→B由动能定理及圆周运动知识有
(mg+Eq)L=m,
F-(mg+qE)=m,
联立解得F=3 N。
(2)vB==4 m/s,
vC==8 m/s,
因qE=mg=0.5 N,对小球A至C过程由动能定理,得W电+WG=2qUAC=m,
解得UAC=1 600 V。
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:计算题