如图所示,竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于水平方向的匀强电场中,轨道半径为R,一质量为M、电荷量为q(q>0)的带电小球(可视为质点)在轨道内侧的P点处于静止,过P点的轨道半径与竖直方向的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。某时刻,沿轨道切线方向给小球一大小为v的速度,使小球能沿轨道做完整的圆周运动。
(1)求电场强度的大小;
(2)求小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小;
(3)设P点的电势为零,求小球在运动过程中的最大电势能和最小动能。
【答案】(1)电场强度的大小为;
(2)小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小为;
(3)小球在运动过程中的最大电势能为,最小动能为。
3
mg
4
q
(2)小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小为
5
4
mg
+
m
v
2
R
(3)小球在运动过程中的最大电势能为
6
5
mg
R
1
2
m
(
v
2
-
5
g
R
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:425引用:5难度:0.4
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位置点
问题A B C D 四点电势 100V -50V 0 0 q在四点的电势能 20J -10J 0 0 O点与四点的电势差 -100V 50V 0 0 q从O点到四点电场力做的功 -20J 10J 0 0 q从O点到四点电势能改变量 20J -10J 0 0 q在四点的动能 30J 60J 50J -50J 发布:2024/12/29 16:30:1组卷:99引用:2难度:0.7 -
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