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如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103N/C。今有一质

网友投稿  2022-09-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103 N/C。今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量q=+8×10-5 C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2,求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力;
(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程。

◎ 答案

解:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为vB,对圆弧轨道最低点B的压力为F,则:
mgR-qER=mvB2,F-mg=m
故F=3mg-2qE=2.2 N
(2)由题意知qE=8×10-5×5×103 N=0.4 N
μmg=0.05×0.1×10 N=0.05 N
因此有qE>μmg
所以小滑块最终在圆弧轨道的BC部分往复运动(C点离水平面的高度h满足关系式mgh=qE),所以小滑块在水平轨道上通过的总路程s满足(mg-qE)(R-h)=μmg·s
解得:s=4.34 m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103N/C。今有一质…”主要考查了你对  【向心力】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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