题目内容
【题目】如图所示,ABCD为放在场强为103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,BCD是直径为0.2m的半圆环,AB=0.15m,今有一质量为10g、带电量为10-4C的小球自静止开始在电场力作用下由A点沿轨道运动,(g=10m/s2)求:
(1)它运动到C点时对轨道压力有多大?
(2)要使小球刚能运动到D点,小球开始运动的位置应离B点多远?
【答案】(1)0.4N;(2)0.25m
【解析】
(1)小球从A经B到C的过程中,根据动能定理得
代入数据,计算得出 ,在C点,支持力提供向心力,根据牛顿第二定律
计算得出
根据牛顿第三定律小球对轨边C点的压力为0.4N
(2)小球能通过最高点的最小速度vD,这时轨道对小球的压力为零,由牛顿第二定律得
计算得出
由动能定理得
代入数据计算得出
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