如图所示,匀强电场E=1×104 V/m,方向水平向右,ABCD为竖直放置在电场中的绝缘导轨,半圆形轨道BCD光滑,半径R=0.1m,B为圆轨道最低点,水平轨道与其相切于B点,水平轨道粗糙,AB=2R。一质量m=0.1kg、带正点电荷量q=1×10−4C的小滑块在A点有一个水平向右的初速度v0=2m/s。已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)分析小滑块在A点受到哪几个力的作用(用文字表示);
(2)小滑块到达C点时对轨道压力大小;
(3)通过计算说明小滑块能否到达最高点D点。
(1)分析小滑块在A点受到哪几个力的作用(用文字表示);
(2)小滑块到达C点时对轨道压力大小;
(3)通过计算说明小滑块能否到达最高点D点。
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更新时间:2021-11-02 14:26:44
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【知识点】 带电物体(计重力)在匀强电场中的圆周运动
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适中
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【推荐1】如图所示,长为L的绝缘轻杆两端连接A、B两小球,其质量分别为m1、 m2,带电量分别为-q、+q.将小球B 置于水平光滑绝缘轨道内并固定,整个个装置处于水平向右的匀强电场中,轻杆从图中竖直位置由静止释放,可绕小球B无摩擦转动,顺时针转过的最大角度为 1270(sin37°=0.6, cos37°=0.8)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/5/c6a45747-b964-4c27-89bc-2ded68f4bfd9.png?resizew=178)
(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)当轻杆转过90°时,求杆对A球的作用力的大小(不计A、B球间的库仑力);
(3)若解除固定,小球B在轨道内可自由移动,轻杆仍从图中竖直位置由静止释放,当轻杆转过90°时,小球B的速度恰好为零,求小球A的速度大小;
(4)在(3)的情形下,求杆对小球A做的功.
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(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)当轻杆转过90°时,求杆对A球的作用力的大小(不计A、B球间的库仑力);
(3)若解除固定,小球B在轨道内可自由移动,轻杆仍从图中竖直位置由静止释放,当轻杆转过90°时,小球B的速度恰好为零,求小球A的速度大小;
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【推荐2】如图所示,空间存在水平方向的匀强电场
,质量
、带电量
的带电小球,用一长为
的不可伸长的轻质绝缘细线相连,另一端固定在O点。现将细线拉至水平状态,使小球从A处静止释放,求:
(1)小球在A处所受的合外力大小和方向;
(2)小球第一次到达O点正下方时的速度大小v;
(3)小球第一次到达O点正下方时,其机械能的变化量。
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(1)小球在A处所受的合外力大小和方向;
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【推荐3】小扬购买了一款游乐设施模型。该模型原理如图所示,BCDG是光滑绝缘的
圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点相切且平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小等于mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。小扬发现,若从水平轨道的A点由静止释放滑块,滑块恰好不脱离轨道并能从G点离开。求:
(1)滑块在圆形轨道上滑行过程中的最小速度的大小;
(2)滑块释放点A到B点的距离s;
(3)若从水平轨道的
点由静止释放滑块,滑块不脱离轨道并能沿着轨道返回再次经过B点。求
距离B的最大距离
。
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(3)若从水平轨道的
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