如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电量大小为-q,匀强电场的场强大小
◎ 题目
如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电量大小为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α (小球的重力大于所受的电场力) 。 (1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小; (2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大? (3)若小球从斜轨道h =" 5R" 处由静止释放,假设能够通过B点,求在此过程中小球机械能的改变量。 |
◎ 答案
(1)(mg-qE ) (2)h = (3)-3REq |
◎ 解析
(1) 据牛顿第二定律: (mg-qE)Sinα= ma …………………… (2分) a = (mg-qE ) …………………… (2分) (2)若小球刚好在B点不下落,据牛顿第二定律 mg-qE = ① …………………… (3分) 小球由A到B,据动能定理mv2/2 (mg-qE)(h-2R) = ② …………………… (3分) ①②式联立,得 h = …………………… (2分) (3)小球从静止开始沿圆弧轨道运动到B点的过程中,机械能的变化量为△E电 由 △E机= W电 …………………… (3分) W电=-3REq 得△E机=-3REq …………………… (3分) 用△E机=EB - EA方法解答同样得分 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电量大小为-q,匀强电场的场强大小…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 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
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