問題詳情:
如圖所示,在豎直向下的勻強電場中,一個質量爲m帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止滑下,小球恰好能透過半徑爲R的圓軌道頂端B點.已知軌道是光滑而又絕緣的,且小球的重力是它所受的電場力2倍.求:
(1)小球在B點的速度大小爲多少?
(2)A點在斜軌道上的高度h爲多少?
(3)小球運動到最低點時的最小壓力爲多少?
【回答】
解:(1)設小球到B點的最小速度爲vB,則牛頓第二定律:
由題意得:mg=2Eq
解得:
(2)小球從A到B的過程中由動能定理:
解得:h=2.5R
(3)對AC過程由動能定理可得:mgh﹣Eqh=;
由牛頓第二定律可得:N+Eq﹣mg=
聯立解得:N=3mg;
由牛頓第三定律可得小球對軌道最低點的壓力爲3mg.
答:(1)小球在B點的速度大小爲;
(2)A點在斜軌道上的高度h爲2.5R;
(3)小球運動到最低點時的最小壓力爲3mg.
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:計算題