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电场强度的定义式
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如图所示，粗糙的斜槽轨道与半径R=0.5m的光滑半圆形轨道BC连接，B为半圆轨道的最底点，C为最高点．一个质量m=0.5kg的带电体，从高为H=3m的A处由静止开始滑下，当滑到B处时速
网友投稿 2022-11-28 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，粗糙的斜槽轨道与半径R=0.5m的光滑半圆形轨道BC连接，B为半圆轨道的最底点，C为最高点．一个质量m=0.5kg的带电体，从高为H=3m的A处由静止开始滑下，当滑到B处时速度υ
B
=4m/s，此时在整个空间加上一个与纸面平行的匀强电场，带电体所受电场力在竖直向上的分力大小与重力相等．带电体沿着圆形轨道运动，脱离C处后运动的加速度是υ
y
m/s
2
，经过一段时间后运动到斜槽轨道某处时速度的大小是υ=2m/s．已知重力加速度g=10m/s
2
，带电体运动过程中电量不变，经过B点时能量损失不计，忽略空气的阻力．求：
（1）带电体从B到C的过程中电场力所做的功W
（2）带电体运动到C时对轨道的压力F
（3）带电体与斜槽轨道之间的动摩擦因数μ
◎ 答案
解；（1）设带电体受到电场力的水平分量为F
x
，竖直分量为F
y
，带电体由B到C的运动过程中，水平分力做功为零，竖直分力做功等于重力做功．
即：W=F
y
?2R=mg?2R=5J
（2）带电体从B到C运动的过程中，重力和电场力的竖直分力相等，电场力的水平分力不做功，所以υ
C
=υ
B
=4m/s
在C点，由牛顿第二定律得：
F+mg-
F
y
=m
υ
2
R
又mg=F
y
解得：F=16N
（3）带电体脱离轨道后在水平方向上做匀减速直线运动，由运动学公式得：
υ
C
2
-
υ
2
=2ax
代入数据得：
x=
3
m
设斜面与水平面的夹角为α，则
tanα=
2R
x
=
3
3
，α=30°
带电体从A到B的运动过程中，由动能定理的：mgH-μmgcosα
H
sinα
=
1
2
m
υ
B
2
代入数据解得：
μ=
11
3
45
答：
（1）带电体从B到C的过程中电场力所做的功W=5J．
（2）带电体运动到C时对轨道的压力F=16N．
（3）带电体与斜槽轨道之间的动摩擦因数
μ=
11
3
45
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，粗糙的斜槽轨道与半径R=0.5m的光滑半圆形轨道BC连接，B为半圆轨道的最底点，C为最高点．一个质量m=0.5kg的带电体，从高为H=3m的A处由静止开始滑下，当滑到B处时速…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【动能定理】，【电场强度的定义式】 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。
http://www.00-edu.com/html/202211/396129.html
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