题目内容
ABCD是竖直放在E=103v/m的水平匀强电场中绝缘光滑轨道,BCD是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,一质量m=10g,带电荷量q=10-4 C的小球由静止在电场力作用下自A点沿轨道运动,求:
① 它运动到C点速度多大?此时对轨道的压力多大?
② 要使小球运动到D点,小球开始运动的位置Aˊ至少离B点多远?
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【答案】
【解析】
(1)小球从A经B到C的过程中,电场力做功,克服重力做功,
根据动能定理得:![]()
代入数据,解得![]()
根据牛顿第二定律:![]()
则![]()
根据牛顿第三定律小球对轨边C点的压力为O.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![]()
解得![]()
由动能定理得:![]()
解得:
。
【考点】动能定理;牛顿第二定律;电势能
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