题目内容
【题目】如图所示,光滑水平细杆MN、CD , MN、CD在同一竖直平面内。两杆间距离为h , N、C连线左侧存在有界的电场,电场强度为E。质量为m的带正电的小球P , 穿在细杆上,从M端点由静止向N端点运动,在N、C连线中点固定一个带负电的小球,电荷量为Q。在匀强电场中做匀速圆周运动恰好回到C点,且小球P与细杆之间相互绝缘。![]()
(1)求带正电的小球P的电荷量q 。
(2)求小球P在细杆MN上滑行的末速度v0
(3)求光滑水平细杆M、N两点之间的电势差。
【答案】
(1)
因带点小球做匀速圆周运动可得:
Eq=mg,所以 ![]()
(2)
库仑力提供向心力 ![]()
又因为h=2r
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(3)
在细杆MN上由动能定理
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【解析】 ①因带点小球做匀速圆周运动可得:
Eq=mg , 所以 ![]()
②库仑力提供向心力 ![]()
又因为h=2r![]()
③在细杆MN上由动能定理![]()
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【考点精析】利用带电微粒(计重力)在电场中的运动对题目进行判断即可得到答案,需要熟知带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.
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