如图所示,ABCD为竖立放在场强为E=104N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5m的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切于C点,D为水平轨道的一点

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,ABCD为竖立放在场强为E=104N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5m的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切于C点,D为水平轨道的一点,而且CD=2R,把一质量m=100g、带电量q=-10-4C的小球,放在水平轨道的D点,由静止释放后,在轨道的内侧运动.(g=10m/s2),求:
(1)它到达B点时的速度是多大?
(2)它到达B点时对轨道的压力是多大?
魔方格

◎ 答案

(1)设:小球在C点的速度大小是VB,对轨道的压力大小为NB
则对于小球由D→B的过程中,应用动能定理列出:
qE×3R-mgR=
1
2
mvB2
解得:vB=2

5
m/s
(2)在C点的圆轨道径向,小球受到轨道对它的弹力和电场力,
应用牛顿第二定律,有:
NB-qE=m
vB2
R

解得:NC=5qE-2mg=5N
答:(1)它到达C点时的速度是2

5
m/s
(2)它到达C点时对轨道压力是5N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,ABCD为竖立放在场强为E=104N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5m的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切于C点,D为水平轨道的一点…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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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