题目内容
【题目】如图所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B与水平轨道平滑连接。现有一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B相距为L处的C点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球由C点运动到B点所用的时间t;
(3)小球运动到与圆形轨道圆心O等高的D点时的速度大小vD;
【答案】(1)mg/q;(2);(3)。
【解析】试题分析:(1)对小球,由题意可得:Eq=mg
解得:E=mg/q
(2)对小球,设从C到B的加速度为a,
根据牛顿第二定律可得:Eq=ma
由运动学公式可得:
联立可解得:
(3)设圆形轨道半径为R,对小球从C到D的过程,根据动能定理有:
qE(L+R)-mgR=mvD2-0
联立②⑥,可得:vD=
练习册系列答案
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