Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 5 гостей.

   4(РГУНГ 2007). Шарик массой 5 г с зарядом 2 мКл подвешен на нити в горизонтальном электрическом поле с напряженностью 20 В/м, направленной слева направо. Шарик с нитью отводят вправо до горизонтального положения нити и отпускают. Найдите натяжение нити (в мН) в тот момент, когда она впервые составит с вертикалью угол α (cosα = 0,8).

   Решение:
   Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось, направленную вдоль нити к точке подвеса (рис.)


T − mgcosα − − qEsinα = mv2/l.

   Квадрат скорости можно найти из теоремы о кинетической энергии:
mv2/2 = Aэл + Am = qE(l − lsinα) + mglcosα.

   При вычислении работы мы заменили реальную траекторию (дугу окружности) перемещением по линии ABC, опираясь на то, что работа и электрического поля и поля силы тяжести не зависят от траектории. Для искомого натяжения нити получаем
T = 3mgcosα + qE(3sinα − 2) = 112 мН.

   Ответ: T = 112 мН.