电场和重力场组合.ppt

电场和重力场组合 交变电场的应用 * 例2：用长为R的绝缘细线栓一带正电q的小球，质量为m，在竖直向下的场强为E匀强电场中，刚好能在竖直平面内做圆周运动，求小球运动过程中的最小速度和绳的最大拉力。 E R 例3：如图所示，一条长为L的细线，上端固定，下端栓一质量为m的带电小球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平。已知当细线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡。求： （1）小球带何种电荷？ 小球的电量？ （2）如果使细线与竖直 方向的偏角由α增大到θ， 然后将小球由静止释放， 则θ为多大时，可使小 球到达竖直位置时速度 刚好为零？ ● L E m α [拓展] 若将原题中电场E突然反向，求细线偏离竖直方向的最大偏角？（α小于45o） 解：电场E反向，由受力可知摆动的等效最低点在竖直偏左α角处，等效摆的摆角为2 α，再由对称性可知，小球偏离竖直方向的最大夹角为3 α。 [练习]一根对称的“Λ”型玻璃管置于竖直平面内，管所在的空间有竖直向上的匀强电场E，质量为m带正电量为q的小球在管内从A点由静止开始运动，且与管壁的摩擦系数为μ，一侧管长为L，小球在B端与管作用没有能量损失，管与水平面夹角为θ，求从A开始，小球运动的总路程是多少？(设qEmg) E A ⊕ B C θ L 解： 由于qEmg及摩擦力的作用，带电小球最终将停在B点,设运动的总路程为S，由能量守恒 (qE- mg)Lsinθ=μ(qE- mg)Scosθ 解得:S=Ltgθ/μ *