题目内容
【题目】如图所示,半径为R的半圆形光滑绝缘轨道ABC,B为轨道最低点,在AC下方有方向水平向右的匀强电场。在A点正上方h高处,一质量为m、电荷量为﹣q的小球由静止释放,恰好能从A点进入圆弧轨道,已知重力加速度为g,AB两点间电势差为U,小球的电荷量保持不变。求:
(1)小球运动到A点的速度大小;
(2)小球由A运动到B的过程中电场力所做的功;
(3)小球运动到轨道最低点B的速度大小。
【答案】(1);(2)﹣qU;(3)
。
【解析】
(1)从静止释放到A点由动能定理可求;
(2)由功的定义可得由A运动到B的过程中电场力所做的功;
(3)从静止释放到最低点由动能定理可求。
(1)由动能定理可得:mgh=mvA2,
解得:vA= 。
(2)由功的定义可得由A运动到B的过程中电场力所做的功为:W=﹣qU。
(3)从静止释放到最低点由动能定理可得:
mg(h+R)﹣W=mvB2
解得:vB= 。
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