问题标题:
【如图所示,在竖直虚线MN的右侧存在着电场强度为E1=3×102N/C、方向竖直向上的匀强电场E1,在MN的左侧存在着水平方向的匀强电场E2.在右侧的匀强电场E1中,一条长为L=0.8m的绝缘细线一端固定】
问题描述:
如图所示,在竖直虚线MN的右侧存在着电场强度为E1=3×102N/C、方向竖直向上的匀强电场E1,在MN的左侧存在着水平方向的匀强电场E2.在右侧的匀强电场E1中,一条长为L=0.8m的绝缘细线一端固定在O点,另一端拴着质量m=0.3kg、电荷量q=2×10-2C的小球,O点到虚线MN的距离为x=1.2m.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到图中的位置P(P点在O点的正上方).(不计阻力,取g=10m/s2)
(1)判断小球的电性;(不需要说明理由)
(2)求小球运动到P点的速度大小vp;
(3)若小球运动到P点时细线刚好断裂,细线断裂后小球继续运动,求小球运动到虚线MN处时速度大小;
(4)在(3)的情况下,若小球运动经过虚线MN后进入左侧的匀强电场E2恰能做直线运动,求匀强电场E2的大小.
冯东雷回答:
(1)小球要向上运动,电场力必须向上,故小球带正电; (2)小球从静止释放到运动至P点,根据动能定理得:(qE1−mg)•L=12mv2P−0解得:vP=2(qE1−mg)•Lm=4m/s(3)细线断裂后小球继续运动到虚线MN...
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