如图所示,PABCD是固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中PA是竖直轨道,ABCD是半径为R的圆弧轨道,两轨道在A点平滑连接。B、D分别为圆弧轨道的最低点和最高点,B、D连线是竖

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,PABCD是固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中PA是竖直轨道,ABCD是半径为R的圆弧轨道,两轨道在A点平滑连接。B、D分别为圆弧轨道的最低点和最高点,B、D连线是竖直直径,A、C连线是水平直径,P、D在同一水平线上。质量为m、电荷量为+q的小球从轨道上P点静止释放,运动过程电荷量保持不变,重力加速度为g。
(1)小球运动到B点时,轨道对小球的作用力为多大?
(2)当小球运动到C点时,突然在整个空间中加上一个方向竖直向上的匀强电场,电场强度结果小球运动到点D后水平射出,经过一段时间碰到了轨道的Q点,求Q点与P点间的距离s。

◎ 答案

解:(1)小球从P点运动到B点过程,根据机械能守恒定律得 ①
在B点,根据牛顿定律得 ②
由以上两式解得轨道对小球的作用力NB=5mg ③
(2)小球从P点运动到D点过程,由动能定理得
小球离开D点后做类平抛运动,设Q点在轨道PA上水平方向上做匀速运动,有R=vDt ⑤
竖直方向上做匀加速运动有mg-qE=ma ⑥
 ⑦
代入,由以上各式解得 ⑧
由于y<R,因此碰撞点Q在轨道PA上 ⑨
即Q点与P点间的距离 ⑩

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,PABCD是固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中PA是竖直轨道,ABCD是半径为R的圆弧轨道,两轨道在A点平滑连接。B、D分别为圆弧轨道的最低点和最高点,B、D连线是竖…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【动能定理】,【机械能守恒定律】  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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐