一个单摆,摆球质量为m,并带有电量为q的负电荷,在没有电场时单摆做周期为T的简谐运动,若在某时刻突然加上一个竖直方向、大小为E=mgq的匀强电场,则摆球运动情况

一个单摆,摆球质量为m,并带有电量为q的负电荷,在没有电场时单摆做周期为T的简谐运动,若在某时刻突然加上一个竖直方向、大小为E=mgq的匀强电场,则摆球运动情况

题型:不详难度:来源:
一个单摆,摆球质量为m,并带有电量为q的负电荷,在没有电场时单摆做周期为T的简谐运动,若在某时刻突然加上一个竖直方向、大小为E=
mg
q
的匀强电场,则摆球运动情况可能是(  )
A.做振动周期仍为T的简谐运动
B.做振动周期为2T的简谐运动
C.静止不动
D.做匀速圆周运动
答案
加上竖直向上匀强电场后,摆球受重力、电场力和拉力,电场力的方向竖直向下,摆球仍然做简谐运动.电场力的大小F=qE=mg,等效场变为2g,根据T=


L
g
知,周期变为原来的


2
2
倍.
若加上一个竖直向下、大小为E=
mg
q
的匀强电场后,电荷受到竖直向上的电场力,大小F=qE=mg,则合力等于0.若加上匀强电场时,速度为零,则保持静止;若加上匀强电场时,速度不为零,则做匀速圆周运动.故C、D正确,A、B错误.
故选CD.
举一反三
如图甲所示,ABCDabcd为一放于水平面上的长方体槽,上端开口,ABba、CDdc面为两铜板,其他面为绝缘板,槽中盛满导电液体(设该液体导电时不发生电解).现在质量不计的细铜丝的下端固定一铁球构成一单摆,铜丝的上端可绕O点摆动,O点在槽中心的正上方,摆球摆动平面与AB垂直.在两铜板上接上图示的电源,电源内阻可忽略,电动势E=8V,将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记+忆示波器的“地”和“Y”输入端(记忆示波器的输入电阻可视为无穷大).假设摆球在导电液中做简谐运动,示波器的电压波形如图乙所示.
(1)求单摆的摆长(已知π2=10,g=10m/s2).
(2)设AD边长为4cm,则摆动过程中摆球偏离CD板的最大距离和最小距离(忽略铜丝对导电液中电场的影响).魔方格
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已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6m.则两单摆摆长La和Lb分别为(  )
A.La=2.5m,Lb=0.9mB.La=0.9m,Lb=2.5m
C.La=2.4m,Lb=4.0mD.La=4.0m,Lb=2.4m
题型:安徽难度:| 查看答案
已知某星球的质量是地球的4倍,半径是地球的3倍.现将地球上的一个“秒摆”拿到该星球上去,则它的振动周期变为(  )
A.0.75sB.1.5sC.3sD.6s
题型:不详难度:| 查看答案
下列说法中正确的是(  )
A.同一弹簧振子在空间站和在地面上的振动周期相同
B.单摆的摆长增大后,简谐运动的频率会变小
C.一列波在向前传播,当波源突然停止振动时,其他质点也同时停止振动
D.纵波在传播过程中,质点能随波的传播而迁移
题型:泰州三模难度:| 查看答案
一单摆在山脚处(认为在海平面高度)的周期为T,设地球的半径为R,将单摆移到山顶时测得的周期与原有周期相比改变了△T,则该山的高度H可表示为(  )
A.R


△T
T
B.R


△T+T
T
C.


△T
T
D.R
△T
T
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