质量为M的塑料箱内有一根与底部连接的轻弹簧,弹簧上端系一个带电荷量为q、质量为m的小球,突然加上匀强电场,小球向上运动,当弹簧正好恢复原长时,小球速度最大,试分析塑料箱对桌面压力

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质量为M的塑料箱内有一根与底部连接的轻弹簧,弹簧上端系一个带电荷量为q、质量为m的小球,突然加上匀强电场,小球向上运动,当弹簧正好恢复原长时,小球速度最大,试分析塑料箱对桌面压力为零时,小球的加速度为多少?

▼优质解答

答案和解析

当弹簧正好恢复原长时,小球速度最大,说明小球此时的加速度应该为0,所以小球受力平衡,于是qE=mg,因此可求出E=mg/q
当塑料箱对桌面压力为零时,以塑料箱为研究对象,重力全部被弹簧的拉力抵消,因此弹簧拉力为Mg,根据牛三定律,弹簧两端所受拉力相等,所以弹簧对小球的拉力为向下的Mg,所以此时小球所受力为电场力,弹簧拉力,和重力,而重力和电场力大小相等方向相反抵消,所以小球只受到弹簧拉力Mg,所以小球的加速度为Mg/m,方向向下

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