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如图所示,一质量为m的塑料球形容器放在水平桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹...

如图所示,一质量为m的塑料球形容器放在水平桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧直立地固定于容器内壁的底部,弹簧上端固定一只电荷量为q的带正电小球,小球质量也为m,与弹簧绝缘.某时刻加一个场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场.试求:
(1)从加上电场时刻起,到容器对桌面压力减为零时止,电场力对小球做的功.
(2)容器对桌面压力为零时,小球的速度大小.

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(1)根据胡克定律,结合电场力做功表达式,即可求解; (2)根据动能定理,结合弹簧的弹性势能,即可求解. 【解析】 (1)开始时,弹簧压缩量为x1=      容器对桌面压力为零时,弹簧伸长量为x2=      所以电场力做功为W=qE(x1+x2)=qE       (2)开始时球和容器对桌面压力为零时,弹簧的弹性势能最大, 根据动能定理,则有W-mg(x1+x2)=-0    解得v=     答:(1)从加上电场时刻起,到容器对桌面压力减为零时止,电场力对小球做的功为qE. (2)容器对桌面压力为零时,小球的速度大小得v=.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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