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光滑绝缘水平面上有一坐标系xOy,半径为R的光滑绝缘圆环固定在坐标系内,圆环圆心位于坐标原点,如图甲所示。圆环内侧A(0,R)处放置一个质量为m、电荷量为+q的带电小球,为了通过电场来控制带电小球的运动,现在圆环内加上水平方向的匀强电场。若小球由静止释放,经时间T沿直线运动到B(R,0)处;若给小球一个沿-x方向的初速度,小球恰能做完整的圆周运动。小球可视为质点。

(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向。
(2)求小球做圆周运动时,通过A点的动能EK
(3)将原电场更换为图乙所示的交变电场(正、负号分别表示沿y轴负方向和正方向),t=0时刻,小球在A点由静止释放。欲使小球能在一个周期T内不与圆环轨道相碰,试求所加电场强度E2的最大值。

【答案】(1)匀强电场的电场强度E1的大小为
2
2
m
R
q
T
2
,方向由A指向B。
(2)小球做圆周运动时,通过A点的动能EK
3
2
-
2
m
R
2
T
2

(3)将原电场更换为图乙所示的交变电场(正、负号分别表示沿y轴负方向和正方向),t=0时刻,小球在A点由静止释放。欲使小球能在一个周期T内不与圆环轨道相碰,所加电场强度E2的最大值为
32
m
R
q
T
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:256引用:4难度:0.4
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    (1)小球经过C点时对轨道的压力大小;
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    发布:2024/12/29 20:0:1组卷:749引用:4难度:0.5
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    发布:2024/12/29 21:30:1组卷:374引用:5难度:0.6
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    5
    g
    R
    .当小球过C点时撤去电场,小球落到水平轨道上的D点.已知A、B间的距离为
    10
    3
    R,重力加速度为g,轨道绝缘且不计摩擦和空气阻力,求:
    (1)该匀强电场场强E的大小;
    (2)A、D间的距离;
    (3)小球经过半圆形轨道某点P(图中未画出)时,所受合外力方向指向圆心O,求小球过P点时对轨道压力的大小.

    发布:2024/12/29 20:30:1组卷:56引用:2难度:0.7
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