如圖所示,BCD為固定在豎直平面內的半徑為r=10m的圓弧形光滑絕緣軌道,O為圓心,OC豎直,OD水平,OB與...
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問題詳情:
如圖所示,BCD為固定在豎直平面內的半徑為r=10m的圓弧形光滑絕緣軌道,O為圓心,OC豎直,OD水平,OB與OC間夾角為53°,整個空間分佈着範圍足夠大的豎直向下的勻強電場。從A點以初速v0=9m/s沿AO方向水平拋出質量m=0.1kg的小球(小球可視為質點),小球帶正電荷q=+0.01C,小球恰好從B點沿垂直於OB的方向進入圓弧軌道。不計空氣阻力。求:
(1)A、B間的水平距離L
(2)勻強電場的電場強度E
(3)小球過C點時對軌道的壓力的大小FN
(4)小球從D點離開軌道後上升的最大高度H
【回答】
(1)從A到B,vBy=v0tan53°(1分) vBy=at (1分)
y=rcos53°(1分) y=at2(1分)
∴t=1s a=12m/s2 L=v0t=9m (1分)
(2)mg+qE=ma (1分) ∴E=20N/C (1分)
(3)從A到C,mar=- (1分)
在C點,FN-ma=(1分) ∴FN=4.41N (1分)
(4)對全過程運用動能定理,=maH (1分) ∴H=3.375m (1分)
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題
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