光滑绝缘水平面AB上有C,D两点。CD长L1=12cm,DB长L2=9cm。另有一半径R=0.1m的光滑半圆形金属导轨BM与水平面平滑相连,金属导轨BM接地,连接处能量无损失。现将一个带电荷量
◎ 题目
光滑绝缘水平面AB上有C,D两点。CD长L1=12 cm,DB长L2=9 cm。另有一半径R=0.1 m的光滑半圆形金属导轨BM与水平面平滑相连,金属导轨BM接地,连接处能量无损失。现将一个带电荷量为+Q的点电荷,固定在C点,如图甲所示。将另一带电荷量为+q,质量m=1×10-4 kg的金属小球(视为点电荷)从D点静止释放(感应电荷的影响忽略不计),若小球过圆弧的最高点后恰能击中C处的点电荷,重力加速度g=10 m/s2。 (1)求小球在最高点M时对轨道压力的大小; (2)若不改变小球的质量而改变小球的电荷量+q,发现小球落地点到B点的水平距离s2与小球的电量+q满足图象乙的关系,求点电荷+Q的电场在DB两点的电势差UDB。 |
![]() |
◎ 答案
解:(1)小球进入半圆形金属轨道后,电荷量变为零。小球从最高点水平抛出能击中C点,设速度为v,有 水平方向L1+L2=vt 竖直方向 ![]() 可得 ![]() 设最高点压力为FN,有 ![]() 得FN=1.025×10-4 N (2)设D,B电势差为UDB,带电小球从开始运动,到金属轨道最高点的过程中,由动能定理得 ![]() 飞出后,由平抛运动规律有 ![]() 整理得函数关系为 ![]() 由图象得当q=0时,纵轴截距为s2=-16R2 斜率为 ![]() 求得电势差UDB=450 V |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“光滑绝缘水平面AB上有C,D两点。CD长L1=12cm,DB长L2=9cm。另有一半径R=0.1m的光滑半圆形金属导轨BM与水平面平滑相连,金属导轨BM接地,连接处能量无损失。现将一个带电荷量…”主要考查了你对 【平抛运动】,【向心力】,【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。- 最新内容
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