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  • 一質(zhì)量為m的正方形塑料框架放在桌面上 它的內(nèi)部有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧 彈簧上端固定于框架的頂部 彈簧下端經(jīng)絕緣物系在一只帶電荷量為+q質(zhì)量也為m的小球 開始整個(gè)裝置靜止 現(xiàn)在豎直方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場 使小球上升至速度最大時(shí)框架對(duì)桌面的壓力減

    一質(zhì)量為m的正方形塑料框架放在桌面上 它的內(nèi)部有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧 彈簧上端固定于框架的頂部 彈簧下端經(jīng)絕緣物系在一只帶電荷量為+q質(zhì)量也為m的小球 開始整個(gè)裝置靜止 現(xiàn)在豎直方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場 使小球上升至速度最大時(shí)框架對(duì)桌面的壓力減為零
    求(1)所加電場的電場強(qiáng)度E的大小和方向
    (2)從加電場開始到小球速度達(dá)到最大,小球所處位置的電勢(shì)差
    物理人氣:218 ℃時(shí)間:2019-08-21 20:34:13
    優(yōu)質(zhì)解答
    速度最大的時(shí)候,即為合力為零的時(shí)刻.
    此時(shí)的電場力大小為2mg
    因?yàn)橐箍蚣軐?duì)桌面壓力為零,則需要彈簧對(duì)其有個(gè)向上等于mg的力.
    所以此時(shí)彈簧對(duì)小球也有一個(gè)向下mg的力.
    所以電場力為2mg你好。能詳細(xì)一點(diǎn)嗎?設(shè)想小球上升的過程:

    初始:彈簧拉力向上
    一階段:彈簧拉力變小直至為零。這一過程彈簧的拉力向下,所以框架的對(duì)桌面的壓力只會(huì)大于mg(框架的自重加上彈簧拉力)
    二階段:彈簧開始?jí)嚎s,彈簧對(duì)小球的力改為向下,并逐漸增大。開始的時(shí)候,這個(gè)力加上小球的重力小于電場力,小球繼續(xù)加速。直至壓縮到一定程度,彈簧力加上小球重力等于電場力,此時(shí)小球獲得最大速度。(再壓縮的話,小球就要減速了)

    所以小球最大速度時(shí),彈簧對(duì)小球的力向下,而大小由框架對(duì)桌面壓力為0,可以推出這個(gè)力大小為mg,所以此時(shí)電場力大小為2mg

    所以電場強(qiáng)度為2mg/q

    第2題:
    此時(shí)主要算上升的高度。
    原先彈簧長度=自然長度+mg/k
    最大速度時(shí)長度=自然長度-mg/k
    所以小球上升的高度為2mg/k
    所以電勢(shì)差為Ed=4m^2 g^2/qk謝謝儂。
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