题目内容
(12分)如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径
.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度
.现有一电荷量
,质量
的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点
处由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取
.试求:
(1)带电体在圆形轨道C点的速度大小;
(2)D点到B点的距离
;
(3)带电体从p点运动到B点的过程中,摩擦力做的功.![]()
(1)
(2)
(3)![]()
解析试题分析:(1)设带电体通过C点时的速度为vC,由牛顿第二定律得:
(2分) 解得:
(1分)
(2)设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为
,则:
(2分)
(2分)
解得:
(2分)
(3)带电体从p点运动到C点的过程中,由动能定理:
(4分) 解得:
(2分)
考点:考查了带电粒子在复合场中的运动
点评:本题关键是将重力和电场力合成后当作一种全新的场力,然后左侧等效场的最高点,根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解.
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