问题 填空题

在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线,线的一端系一质量为m,带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0,使小球在水平面上开始运动.若v很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为______.

答案

由于初速度v很小,故小球摆动的幅度很小,故可将小球的运动看做简谐运动.题图位置即为等效的最低点即平衡位置.

当小球在平衡位置静止不动时绳子的拉力F=Eq,

故等效的重力加速度g=

qE
m

由于摆球的初速度v很小,故可以将小球的运动看做单摆的振动,

而单摆的振动周期公式为T=

l
g

故小球的振动周期公式为T=

l
g
=
l
qE
m
=2π
ml
qE

而小球从离开平衡位置到再回到平衡位置所用的时间

t=

T
2
ml
qE

故答案为:π

ml
qE

单项选择题
判断题