题目内容
【题目】如图所示,半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴OO/转动,水平虚线AB、CD互相垂直,一电荷量为+q的可视为质点的小物块置于距转轴r处,空间有方向A指向B的匀强电场。当圆盘匀速转动时,小物块相对圆盘始终静止。小物块转动到位置I(虚线AB上)时受到的摩擦力为零,转动到位置II(虚线CD上)时受到的摩擦力为f。求:
(1)圆盘边缘两点间电势差的最大值;
(2)小物块由位置I转动到位置II克服摩擦力做的功。
【答案】见解析:
【解析】
试题分析: (1)设圆盘转动的角速度为ω,场强大小为E,小物块质量为m,
由牛顿第二定律
在位置Ⅰ:
在位置Ⅱ:
圆盘边缘两点间电势差的最大值:
联立解得:
(2)设小物块由Ⅰ转动到Ⅱ克服摩擦力做的功为,由动能定理:
解得:
考点:牛顿第二定律、动能定理。
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