Question

質(zhì)量為m帶電荷量為-q的小球，用長為L的細(xì)線固定在如圖1所示的勻強電場中保持靜止，勻強電場的場強為E，方向豎直向下.現(xiàn)用一絕緣棒給其一個水平?jīng)_量，使之轉(zhuǎn)過微小角度（小于5°），求小球由最大偏離位置再次回到初位置時所經(jīng)歷的時間.

Answer 1

【試題分析】

【解析】   我們知道，單擺在地面附近的重力場中，小角度擺動時，可認(rèn)為做簡諧運動，振動周期為．帶電小球是在重力場和勻強電場中運動，可以將重力場和電場的復(fù)合場等效為一個新的“重力場”，其等效重力加速度.由題意，使之轉(zhuǎn)過微小角度θ（θ≤10°），可知帶電小球在復(fù)合場中做類單擺運動，其平衡位置在初位置，如圖2所示.小球由最大偏離位置再次回到初位置時所經(jīng)歷的時間t=T，T為類單擺的振動周期.與重力場中的單擺相類比，有因此，小球由最大偏離位置再次回到初位置時所經(jīng)歷的時間為