题目内容
一个电荷量为-q,质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动。现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,且电场强度满足mg=2qE,若仍从A点由静止释放该小球,则(??? )
![]()
A.小球仍恰好能过B点
B.小球不能过B点
C.小球能过B点,且在B点与轨道之间压力不为零
D.小球到达B点的速度![]()
【答案】
AD
【解析】
试题分析:没有电场时,最高点速度设为v; 则 mg=m
;又根据机械能守恒定律
mg(h-2R)=
mv2 ;解得h=
R
加上电场时,恰好过最高点需要的速度设为v′,则mg-qE=m
, ![]()
而由动能定理,得mg(h-2R)-qE(h-2R)=
mv′2,解得:![]()
说明小球仍恰好能过B点.故A正确,B错误.由以上分析可知,小球仍恰好过最高点,球与轨道间无作用力.故C错误;由于mg=2qE,所以
,选项D正确。
考点:动能定理及牛顿定律的应用。
练习册系列答案
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如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧,左端固定,右端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后,小球开始做简谐运动,那么( )![]()
| A.小球到达最右端时,弹簧的形变量为 |
| B.小球做简谐运动的振幅为 |
| C.运动过程中小球的机械能守恒 |
| D.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变 |