在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球．當(dāng)沿細(xì)線方向加上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，小球處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0，使小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng)．若v很小，則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為
π
ml
qE
π
ml
qE
．
分析：由于初速度v很小，故小球擺動(dòng)的幅度很小，故可將小球的運(yùn)動(dòng)看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．
當(dāng)小球在平衡位置靜止不動(dòng)時(shí)繩子的拉力F=Eq，從而求出等效的重力加速度g′=
qE
m
，
再根據(jù)單擺的振動(dòng)周期公式求出小球擺動(dòng)的周期T=2π
l
g′
=2π
l
qE
m
=2π
ml
qE
．
解答：解：由于初速度v很小，故小球擺動(dòng)的幅度很小，故可將小球的運(yùn)動(dòng)看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．題圖位置即為等效的最低點(diǎn)即平衡位置．
當(dāng)小球在平衡位置靜止不動(dòng)時(shí)繩子的拉力F=Eq，
故等效的重力加速度g′=
qE
m
，
由于擺球的初速度v很小，故可以將小球的運(yùn)動(dòng)看做單擺的振動(dòng)，
而單擺的振動(dòng)周期公式為T=2π
l
g′
，
故小球的振動(dòng)周期公式為T=2π
l
g′
=2π
l
qE
m
=2π
ml
qE
，
而小球從離開平衡位置到再回到平衡位置所用的時(shí)間
t=
T
2
=π
ml
qE
．
故答案為：π
ml
qE
．
點(diǎn)評(píng)：求類單擺的周期主要是確定其平衡位置和其在平衡位置靜止時(shí)繩子的拉力從而求出等效的重力加速度．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在一根輕質(zhì)繩的一端拴一質(zhì)量為1kg的小球，繩的另一端固定在光滑水平面上的O點(diǎn)，小球繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為2m/s，輕繩受到的拉力為8N，繩的長(zhǎng)度為
0.5
0.5
m．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在光滑水平面上的O點(diǎn)，有一個(gè)帶正電的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的質(zhì)量m=1.0×10-3 kg，電量q=1.0×10-10 C．現(xiàn)以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，在t=0時(shí)刻，突然加一沿x軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小E1=4.0×106 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1.0s，所加電場(chǎng)突然變?yōu)檠貀軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2=6.0×106 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求再經(jīng)過2.0s時(shí)小球的位置坐標(biāo)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一帶電小球固定在光滑水平面上的O點(diǎn)，虛線a、b、c、d是帶電小球激發(fā)電場(chǎng)的四條等距離的等勢(shì)線．一個(gè)帶電小滑塊從等勢(shì)線d上的1處以水平初速度v0運(yùn)動(dòng)，結(jié)果形成了實(shí)線所示的小滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡．1、2、3、4、5是等勢(shì)線與小滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡的一些交點(diǎn)．由此可以判定（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年廣東省汕頭市高一第二學(xué)期級(jí)期中考試物理試卷（解析版） 題型：填空題

在一根輕質(zhì)繩的一端拴一質(zhì)量為1kg的小球，繩的另一端固定在光滑水平面上的O點(diǎn)，小球繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為2m/s，輕繩受到的拉力為8N，繩的長(zhǎng)度為_________m。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案