一道高一物理题。

如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带点小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带点荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加到α,然后由静止释放小球,α为多大时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零。?
2026年09月23日 20:30
有6个网友回答
网友(1):

1)列力的平衡方程:Tcosθ=mg (1) Tsinθ=Eq (2),由(1)、(2)得,q=(mgtanθ)/E,是正电荷。
2)根据动能定理:mgL(1-cosα)-EqLsinα=0,又Eq=mgtanθ,得1-cosα-tanθsinα=0
1-(1-(sinα)^2)^(1/2)-tanθsinα=0
1-(sinα)^2=1-2tanθsinα+(tanθsinα)^2
(1+(tanθ)^2)(sinα)^2=2tanθsinα
sinα=2tanθ/((1+(tanθ)^2)
根据万能公式,得sinα=sin(2θ),所以α=2θ,好累

网友(2):

1)小球的带点荷量q多大?
Eq=mg*tanθ 得到 q=mg*tanθ / E
2)若细线的偏角从θ增加到α,然后由静止释放小球,α为多大时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零。
EqLsinα=mgL(1 - cosα) 求得 sinα或cosα 然后用arcsin或arccos

网友(3):

小球处于平衡状态 对小球做受力分析 水平方向上的力守恒 能计算出电荷量
第二个问题用机械能守恒 从静止到静止 重力做的功等于电场力做的功 自己算吧

网友(4):

对X有 Tcosa-mg=0
对Y有 Tsina-Eq=0
联立得 q=mgtana/E
令新角为b 动能前后都为零 故
由能量守恒得
LsinbEq=mgL(1-cosb)
得sinasinb=cosa-cosacob
故cosbcosa+sinbsina=cosa
cos(b-a)=cos(a+c-a)=cosc=cosa
所求角c为a

网友(5):

解:根据受力分析,Eq=mgtanθ,所以q=mgtanθ/E
根据对称性,小球的最低点相当于在静止时的位置,当α=2θ时,细线到达竖直位置时小球速度恰好为零

网友(6):

解:1、mg*tanθ=qE,q=mg*tanθ/E
2、由能量守恒定律得,mgL(1-cosα)=qEL*sinα,由此得α= 答案自己算哦