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如图所示,ABCD为竖直放在场强为E=104V/m水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一
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更新时间:2024-04-28 09:10:02
问题描述:

如图所示,ABCD为竖直放在场强为E=104V/m水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg、带电荷量q=+1×10-4C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放,小球在轨道的内侧运动.(g取10m/s2)求:

(1)小球到达D点时对轨道压力是多大?

(2)若让小球安全通过轨道,开始释放点离B点至少多远?

伦立军回答:
  (1)由A点到C点,由动能定理得:qE•2R-mg•R=12mvD2-0,代入数据解得:vD=2m/s.在C点应用牛顿第二定律得:FN-qE=mv2DR代入数据解得FN=3 N由牛顿第三定律知,小球在C点对轨道的压力为3 N.(2)小球要安...
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