带电小球的质量为m,当匀强电场方向水平向右时(图中未画出),小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的A点,图中角θ=30°,如图所示,当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强
◎ 题目
带电小球的质量为m,当匀强电场方向水平向右时(图中未画出),小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的A点,图中角θ=30°,如图所示,当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强度大小不变),求小球从A点起滑到最低点时对轨道的压力. |
◎ 答案
2(+1)mg,方向竖直向下 |
◎ 解析
试题分析:设小球带电量为q,电场强度大小为E,当场强方向向右时,小球在A点受力如图.由平衡条件得: qE=mg/tan30°=mg. 当场强方向竖直向下时,电场力的方向变为竖直向下,小球从A到B的过程中,重力、电场力都做正功. 由动能定理得: (mg+qE)R(1-sin30°)=mv2-0 ∴v= 设小球到B点时受到的支持力为. 则:-(mg+qE)=mv2/R 代入数据解得: =2(+1)mg 由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力 F″N=2(+1)mg,方向竖直向下. 点评:要明确小球的受力和运动情况,把动能定理和牛顿运动定律结合运用求解. 动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动. |
◎ 知识点
专家分析,试题“带电小球的质量为m,当匀强电场方向水平向右时(图中未画出),小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的A点,图中角θ=30°,如图所示,当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强…”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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