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问题: 平行金属板M,N相距20cm,U=200V,两板中心有一质量为2*10^(-4)kg的小球,用10

平行金属板M,N相距20cm,U=200V,金属板竖直放置,两板中心有一质量为2*10^(-4)kg的小球,用 10cm的细绳悬挂.当小球带电后,细绳向左偏转37度静止,求:
将小球拉至细绳向右偏转37度后由静止释放,小球运动中经过最底点时对细绳的拉力?
(答案4.6*10^-3,
请具体分析

解答:

“当小球带电后,细绳向左偏转37度静止”因此小球此时受力平衡,受力分析可得小球受的库伦力Fc=mgtan37°=1.5*10^-3 N

小球静止为第一状态,小球落到最低点时为第二状态,运用动能定理:Fc*l*sin37°+mg*l*(1-cos37°)=0.5*m*v^2 ==>1.5*10^-3*0.1*0.6+2*10^-3*0.1*(1-0.8)=0.5*2*10^-4*v^2 ==>v^2=1.3 m^2/s^2

最低点是拉力与小球重力提供向心力:T-mg=mv^2/l ==>T=2*10^-3+2*10^-4*1.3/0.1 ==>T=4.6*10^-3 N