在場強為E方向豎直向下的勻強電場中的豎直平面內,有一絕緣的光滑半圓形軌道如圖所示,在軌道最高點A處有一質量為m...
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問題詳情:
在場強為E方向豎直向下的勻強電場中的豎直平面內,有一絕緣的光滑半圓形軌道如圖所示,在軌道最高點A處有一質量為m,電量為q的帶正電的小球,由靜止開始滑下,小球經過最低點B時,對軌道壓力的大小為 .
【回答】
考點: 電場強度;牛頓第二定律;向心力;動能定理.
專題: 電場力與電勢的*質專題.
分析: 小球由靜止開始下滑的過程中,重力和電場力做功,由動能定理求出小球經過最低點時的速度.小球經過最低點時,由重力、電場力和軌道的支持力的合力提供向心力,由牛頓運動定律求解小球經過最低點時對環底的壓力.
解答: 解:小球由靜止開始下滑的過程中,由動能定理得
mgR+qER= ①
小球經過最低點時,由重力、電場力和軌道的支持力的合力提供向心力,則有
N﹣mg﹣qE= ②
聯立①②得,軌道對小球的支持力N=3(mg+qE),
則由牛頓第三定律知,小球經過最低點時對環底的壓力N′=N=3(mg+qE).
故*為:3(mg+qE).
點評: 本題是動能定理和牛頓運動定律結合處理圓周運動中動力學問題,是常用的方法和思路.
知識點:電勢能和電勢
題型:填空題