问题标题:
【如图(a),O、N、P为直角三角形的三个顶点,∠NOP=37°,OP中点处固定一电量为q1=2.0×10-8C的正点电荷,M点固定一轻质弹簧.MN是一光滑绝缘杆,其中ON长为a=1m,杆上穿有一带正电的小球(可】
问题描述:
如图(a),O、N、P为直角三角形的三个顶点,∠NOP=37°,OP中点处固定一电量为q1=2.0×10-8C的正点电荷,M点固定一轻质弹簧.MN是一光滑绝缘杆,其中ON长为a=1m,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到O点由静止释放,小球离开弹簧后到达N点的速度为零.沿ON方向建立坐标轴(取O点处x=0),图(b)中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图象,其中E0=1.24×10-3J,E1=1.92×10-3J,E2=6.2×10-4J.(静电力恒量k=9.0×109N•m2/C2,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)
(1)求电势能为E1时小球的位置坐标x1和小球的质量m;
(2)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量q2;
(3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep.
唐柳英回答:
(1)电势能为E1是最大,所以应是电荷q1对小球做负功和正功的分界点,即应该是图中M(过q1作的ON的垂线).x1=acos37°×12cos37°=0.32a=0.32m,根据图象得到mgh=E1,m=E1gx1sin37°=1.92×10-310×0.32×0.6=1×1...
查看更多