Question

將質(zhì)量為m的重球與較長(zhǎng)的細(xì)絲線(xiàn)組成單擺，小振幅振動(dòng)（擺角小于5°）時(shí)周期為T(mén)。使小球帶電量為q的正電后，置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)把它拉至懸點(diǎn)O右方等高處，使線(xiàn)展開(kāi)并自由釋放，它擺至左方當(dāng)絲線(xiàn)與豎直方向夾角θ=30°時(shí)速度恰為零，如所示。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
（2）使小球進(jìn)行小角度擺動(dòng)時(shí)的平衡位置及周期。

Answer 1

（1）E=mg/3q，（2）60°，T′=（3/4）^1/4T。 

試題分析：（1）在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)有動(dòng)能定理，解得E=mg/3q；（2）根據(jù)單擺的周期公式可得 ；小球在電場(chǎng)中的進(jìn)行小角度擺動(dòng)時(shí)平衡位置滿(mǎn)足，解得即平衡位置時(shí)擺線(xiàn)在豎直線(xiàn)右側(cè)與豎直線(xiàn)夾角為30⁰；此時(shí)等效的“g”值為，周期為，聯(lián)立解得.