如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域,半径为R,内壁光滑,内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰好在

◎ 题目

如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域,半径为R,内壁光滑,内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰好在MN的中点,半圆管的一半处于电场中,一质量为m,可视为质点的带正电,电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿过后,能够通过B点正下方的C点,重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为5g/3。求:
(1)匀强电场场强E;
(2)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件?

◎ 答案

解:(1)小球在C处受水平向右的电场力F和竖直方向的重力G,加速度为g
则由=m
得E= 
(2)小球从B→C水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动  
ax,ay=g
设向左减速时间为t,t=
x=vBt=   
h=g(2t)2
宽度应满足条件L>2R
高度应满足条件H>

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域,半径为R,内壁光滑,内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰好在…”主要考查了你对  【运动的合成与分解】,【牛顿运动定律的应用】,【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。

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