如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑.现将一质量为m,带电荷

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第三定律/2022-10-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑.现将一质量为m,带电荷量为+q的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg.求:
(1)小球释放后,第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力;
(2)小球释放后,第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力.
魔方格

◎ 答案

(1)小球从A至D点过程,由动能定理得:
mgR+qER=
1
2
mv12
又:qE=mg
解得:v1=2

gR

在D点,由牛顿第二定律得:
FN-mg=m
v21
R

解得:FN=5mg
由牛顿第三定律得:
FN=FN
所以小球经过最低点D时对管壁的压力为5mg,方向向下.
(2)小球第一次经过C点时,由动能定理得:
-mgR+qE?2R=
1
2
mv22
设在C点管壁对小球的作用力方向向下:
mg+FC=m
v22
R

解得:FC=mg,FC的方向向下
答:
(1)小球释放后,第一次经过最低点D时的速度为2

gR
,对管壁的压力大小为5mg,方向向下.
(2)第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力大小为mg,方向向下.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑.现将一质量为m,带电荷…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】,【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。

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