简谐运动是一种周期性运动,其周期与振动物体的质量的平方根成正比,与振动系统的振动系数的平方根成反比,而与振幅无关,即:

.
试论证分析如下问题:
(

)如图甲,摆长为

、摆球质量为

的单摆在

间做小角度的自由摆动,当地重力加速度为

.
a.当摆球运动到

点时,摆角为

,画出摆球受力的示意图,并写出此时刻摆球受到的回复 大小;
b.请结合简谐运动的特点,证明单摆在小角度摆动时周期为

.
(提示:用弧度制表示角度,当角

很小时,

,

角对应的弧长与它所对的弦长也近似相等)
(

)类比法、等效法等都是研究和学习物理过程中常用的重要方法.长为

的轻质绝缘细线下端系着一个带电量为

,质量为

的小球.将该装置处于场强大小为

的竖直向下的匀强电场中,如图乙所示;将该装置处于磁感应强度大小为

,方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图丙所示.带电小球在乙、丙图中均做小角度的简谐运动.请分析求出带电小球在乙、丙两图中振动的周期.