一道高中电场的物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/18 03:53:15
用两根绝缘细线分别系住a,b两个带电小球,并悬挂在O点,当两个小球处于静止状态时,它们恰好在同一水平面,此时α小于β,若将两细线同时剪断,在某一时刻,1为什么落在同一平面上?2为什么a球速度小于b球的速度,而不是等于或小于?3为什么a球水平位移与b的水平位移关系是什么?为什么呢?

1.将两个小球的运动分解为水平方向和竖直方向的分运动,
两个带电小球在竖直方向上都是做初速度为0、加速度g的匀加速运动(自由落体),所以竖直方向上的位移时时相等,所以在同一平面内
2.小球被系住时,受到一对水平的相互作用力(库伦力),大小相等,而两球偏离竖直方向的角度不同,α小于β,可见ma>mb
剪断线的瞬间,库伦力作用使它们有了水平方向的分速度,水平方向上两球组成的系统动量守恒,ma*va水平=mb*vb水平,所以va水平<vb水平,
两球在水平方向上做匀速运动,竖直方向上速度时时相等=gt
va=根号(va水平²+(gt)²),vb=根号(vb水平²+(gt)²),所以va<vb
3.竖直方向上都是自由落体,高度相同所以落地时间相同,水平位移sa:sb=va水平*t:vb水平*t=va水平:vb水平
ma*va水平=mb*vb水平,所以sa:sb=1/ma:1/mb
F库伦/(ma*g)=tanα,F库伦/(mb*g)=tanβ,所以1/ma:1/mb=tanα:tanβ
sa:sb=1/ma:1/mb=tanα:tanβ

设左边绳子拉力T1 右边T2
由受理分析,有
T1*cosα=Ma*g
T2*cosβ=Mb*g
T1*sinα=T2sinβ=库仑力
所以有Ma/Mb=tanβ/tanα,
Ma>Mb
抛出后在竖直方向作自由落体
在水平方向作变加速

所以竖直位移一定相同。

又以AB为整体,库仑力属于内力,水平动量守恒
Ma*Va=Mb*Vb,由Ma>Mb。Va<Vb

任何时刻a的速度都小于b 所以水平位移一定小

1.因为a和b的初速度都为零,且两球的重力加速度g一样