如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分...
來源:國語幫 1.36W
問題詳情:
如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接,圓弧的圓心為O,半徑R=0.50 m,軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度的大小E=1.0×104 N/C,現有質量m=0.60 kg,電荷量q=8.0×10-4 C的帶電體(可視為質點),從A點由靜止開始運動,已知sAB=1.0 m,帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數均為0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。求:(取g=10 m/s2)結果保留根號
(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度;
(2)在運動的過程中,最大的速度是多少?
(3)在帶電體穩定後,全過程產生的摩擦熱是多少?
【回答】
(1) ;(2) m/s;(3) 9J
【解析】(1)對帶電體由A→C 列動能定理得:
解得
(2)將qE與G合成得合力與水平夾37°,過O點做G′平行線與圓弧BC交點為E即為速度最大點;由E→C 對帶電體列動能定理得:
解得
(3)帶電體穩定後,在C點速度恰好為0,由A→C 列動能定理得:
解得
Q=9J
知識點:動能和動能定律
題型:計算題