如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球恰好能通过半径为R的...
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问题详情:
如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球恰好能通过半径为R的圆轨道顶端B点.已知轨道是光滑而又绝缘的,且小球的重力是它所受的电场力2倍.求:
(1)小球在B点的速度大小为多少?
(2)A点在斜轨道上的高度h为多少?
(3)小球运动到最低点时的最小压力为多少?
【回答】
解:(1)设小球到B点的最小速度为vB,则牛顿第二定律:
由题意得:mg=2Eq
解得:
(2)小球从A到B的过程中由动能定理:
解得:h=2.5R
(3)对AC过程由动能定理可得:mgh﹣Eqh=;
由牛顿第二定律可得:N+Eq﹣mg=
联立解得:N=3mg;
由牛顿第三定律可得小球对轨道最低点的压力为3mg.
答:(1)小球在B点的速度大小为;
(2)A点在斜轨道上的高度h为2.5R;
(3)小球运动到最低点时的最小压力为3mg.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:计算题