如图所示,质量为m、带电量为q的小球,用长为L的细线固定在O点,当加上水平向右的匀强电场时静置于图示A位置,此时细线与竖直方向夹角为30°。当给小球以垂直于细线的某一初速度后,小球刚好可在该竖直平面内完成圆周运动。求:
(1)小球带电性质;
(2)电场强度大小;
(3)圆周运动过程中的最小速度大小。
(1)小球带电性质;
(2)电场强度大小;
(3)圆周运动过程中的最小速度大小。
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更新时间:2023-10-12 14:06:34
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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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【推荐1】如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,NMAP段光滑,PQ段粗糙.现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的
倍。现将小环从M点右侧的D点由静止释放,D点到M点的水平距离x0=
。求:
(1)小环第一次到达圆弧轨道最高点P时的速度大小;
(2)小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,通过讨论,求出小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。
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(1)小环第一次到达圆弧轨道最高点P时的速度大小;
(2)小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,通过讨论,求出小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。
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(0.65)
名校
【推荐2】如图,内表面光滑绝缘的半径为
的圆形轨道处于竖直平面内,有竖直向下的匀强电场,场强大小为
。有一质量为
、带负电的小球,电量
,小球在圆轨道内壁做圆周运动,当运动到最低点A时,小球与轨道压力恰好为零,g取
,空气阻力不计,求:
(1)小球在A点处的速度大小。
(2)小球运动到最高点B时对轨道的压力。
(3)若当小球运动到A点时,立即将电场方向改为水平向右,并给小球补充一定的动能。补充后小球恰好可以在圆轨道内壁做完整的圆周运动,则应该补充的动能是多少?若取过A点的水平面为重力势能零势面,则小球运动过程中的机械能的最大值是多少?
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(1)小球在A点处的速度大小。
(2)小球运动到最高点B时对轨道的压力。
(3)若当小球运动到A点时,立即将电场方向改为水平向右,并给小球补充一定的动能。补充后小球恰好可以在圆轨道内壁做完整的圆周运动,则应该补充的动能是多少?若取过A点的水平面为重力势能零势面,则小球运动过程中的机械能的最大值是多少?
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