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（20分）如图，光滑绝缘小平台距水平地面高H=0.80m,地面与竖直绝缘光滑圆形轨道在A点连接,A点距竖直墙壁s=0.60m,整个装置位于水平向右的匀强电场中。现将一质量m=0.1kg，电
网友投稿  2022-11-05 00:00:00  互联网

◎ 题目

（20分）如图，光滑绝缘小平台距水平地面高H=0.80m,地面与竖直绝缘光滑圆形轨道在A点连接,A点距竖直墙壁s=0.60m,整个装置位于水平向右的匀强电场中。现将一质量m=0.1kg，电荷量q=10-3C的正电荷小球（可视为质点）从平台上端点N由静止释放,离开平台N后，恰好切入半径为R=0.4m的绝缘光滑圆形轨道，并沿轨道运动到P点射出。图中O点是圆轨道的圆心，BC分别是原先轨道的最低和最高点，AO、BO间夹角为53°。(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求：

（１）电场强度E的大小；
（２）小球到A点的速度大小和方向；
（３）小球对轨道最大压力。

◎ 答案

（1）（2）速度方向与水平方向成.大小为5m/s（3）10N

◎ 解析


试题分析：（1) 小球离开N点后
竖直方向只有重力作用，初速度0，所以          (1分) 
水平方向只受到电场力作用，初速度0，所以   ；             (1分)
            (1分) 
几何关系如下图

            (2分)
代入数据可得           (1分)
（2)由公式v2="2ax" 可得
竖直方向    
水平方向
根据速度的矢量合成            (4分)
，速度方向与水平方向成              (2分)
（3）电场力和重力的合力，假设合力与竖直方向夹角，
则有，所以，方向沿OF方向。
合力大小方向均不变，可等效为重力，所以等效重力为。F点即为等效重力的最低点
最大速度在如图所示的F点， 

从N点到F点由动能定理可知



代入数据可得F点的速度m/s           (3分)
在F点：            (2分)
代入数据可得            (1分)
根据牛顿第三定律：小球对轨道最大压力 ( 2分)

◎ 知识点

    专家分析，试题“（20分）如图，光滑绝缘小平台距水平地面高H=0.80m,地面与竖直绝缘光滑圆形轨道在A点连接,A点距竖直墙壁s=0.60m,整个装置位于水平向右的匀强电场中。现将一质量m=0.1kg，电…”主要考查了你对  【动能定理】  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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