如圖所示,在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑軌道,一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放,沿軌道下滑,已...
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問題詳情:
如圖所示,在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑軌道,一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放,沿軌道下滑,已知小球的質 量為m、電荷量為-q,勻強電場的場強大小為E,斜軌道的傾角為α(小球的重力大於所受的電場力)
(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大小;
(2)若使小球通過圓軌道頂端的B點,求A點距水平地面的高度h至少應為多大?
(3)若小球從斜軌道h=5R處由靜止釋放,假設其能夠通過B點,求在此過程中小 球機械能的改變數。
【回答】
解:(1)根據牛頓第二定律有:(mg-qE)sin α=ma
解得a=
(2)若小球剛好通過B點,根據牛頓第二定律有:mg-qE=
小球由A到B,根據動能定理有:(mg-qE)(h-2R)=
聯立以上兩式得h=
(3)小球從靜止開始沿軌道運動到B點的過程中,設機械能的變化量為ΔE機
由ΔE機=W電,W電=-3qER
得ΔE機=-3qER
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:計算題
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