分析 (1)分别对小环从A到C,C到B的过程运用动能定理,求出匀强电场的电场强度大小.
(2)根据牛顿第二定律求出A到C、C到B的加速度大小,得出两段过程中加速度大小相等,根据运动学公式求出运动的时间,小环往复运动的周期为从A到C到B再返回A的时间.
解答 解:(1)对小环进行受力分析,进入电场之前受重力和支持力,进入电场后,受重力、支持力和电场力作用.
分别对两个运动列动能定理,A到C:$mgsin30°•L=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}-0$,
C到B:(mgsin30°-qEcos30°)L=0-$\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}$,
联立解得E=$\frac{2\sqrt{3}mg}{3q}$.
(2)A到C小环受到的加速度${a}_{1}=\frac{mgsin30°}{m}=gsin30°$,
C到B小环受到的加速度${a}_{2}=\frac{qEcos30°-mgsin30°}{m}=gsin30°$,
L=$\frac{1}{2}a{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}a{{t}_{2}}^{2}$,所以${t}_{1}={t}_{2}=\sqrt{\frac{2L}{a}}=\sqrt{\frac{2L}{gsin30°}}=\sqrt{\frac{4L}{g}}$=$2\sqrt{\frac{L}{g}}$,
小环往复运动的周期为从A到C到B再返回A的时间,即T=$4{t}_{1}=8\sqrt{\frac{L}{g}}$.
答:(1)匀强电场的场强E为$\frac{2\sqrt{3}mg}{3q}$.
(2)小环往复运动的周期为$8\sqrt{\frac{L}{g}}$.
点评 本题考查了动能定理和牛顿第二定律、运动学公式的综合运用,知道小环往复运动的周期为从A到C到B再返回A的时间.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 通过电源的电流 | B. | 电源的电动势 | C. | 内外电阻之和 | D. | 路端电压的大小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量有可能大于13.6eV | |
B. | 物质波就是任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长与该物体的动量成反比 | |
C. | 在探究光电效应的实验中,若能发生光电效应,入射光的强度越强,则光电流就越大 | |
D. | 光在传播过程中主要表现为波动性而在与物体发生相互作用时主要表现为粒子性 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | α粒子 | B. | 质子 | C. | 中子 | D. | 电子 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 空间站仍在原轨道上运行,但速率变小,周期变大 | |
B. | 空间站的高度变小,速率变小,周期变大 | |
C. | 空间站的高度变小,速率变大,周期变小 | |
D. | 空间站的高度变大,速率变小,周期变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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