如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道下滑,已...
问题详情:
如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道下滑,已知小球的质 量为m、电荷量为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)
(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;
(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放,假设其能够通过B点,求在此过程中小 球机械能的改变量。
【回答】
解:(1)根据牛顿第二定律有:(mg-qE)sin α=ma
解得a=
(2)若小球刚好通过B点,根据牛顿第二定律有:mg-qE=
小球由A到B,根据动能定理有:(mg-qE)(h-2R)=
联立以上两式得h=
(3)小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中,设机械能的变化量为ΔE机
由ΔE机=W电,W电=-3qER
得ΔE机=-3qER
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:计算题
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