如图,一光滑轨道ABC,AB部分为半径为L的14圆周,水平部分BC宽度为L,置于水平向右且大小为E的匀强电场中.一质量为m,电量q=mg2E的带正电小球(可视为质点)从A处静止释放,并
◎ 题目
如图,一光滑轨道ABC,AB部分为半径为L的
(1)求小球经过圆弧B处轨道所受压力及小球到达C处的速度vc; (2)当电容器两板间电压U=
(3)若电容器电压U可变,要使小球能飞出电容器,求U的范围.(写主要过程) |
◎ 答案
(1)从A到B,由机械能守恒:mgL=
在B处,由向心力公式有:N-mg=m
解得:N=3mg 由牛顿第三定律,轨道所受压力N′=3mg,方向竖直向下 从A到C,由动能定理:mgL+qEL=
解得:vC=
(2)由牛顿第二定律:mg+
小球在电容器中飞行时间t=
飞离时偏转量y=
联立③~⑥得:y=
(3)由⑥知当y=
当a向下,且上板电势高于下板时 有mg+
当a向上,有上板电势低于下板 即 |