首页 > 如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域，半径为R，内壁光滑，内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰好在-物理

如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域，半径为R，内壁光滑，内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰好在-物理

题目简介

如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域，半径为R，内壁光滑，内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰好在-物理

题目详情

如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域，半径为R，内壁光滑，内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰好在MN的中点，半圆管的一半处于电场中，一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿过后，能够通过B点正下方的C点，重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为
5
3
g．求：
（1）带匀强电场场强E；
（2）小球在到达B点前一瞬间时，半圆轨道对它的作用力的大小；
（3）要使小球能够到达B点正下方C点，虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件？360优课网
题型：问答题难度：中档来源：不详

答案

（1）小球在C处受水平向右的电场力F和竖直方向的重力mg，由题，加速度为class="stub"5
3
g
则由
(Eq)2+m2g2
=m(class="stub"5
3
g)
解得  E=class="stub"4mg
3q

（2）小球从A→B过程，根据动能定理得：
   mg•2R-qER=class="stub"1
2
m
v2B

解得：vB=
class="stub"4
3
gR

根据牛顿第二定律得：
   N-mg=m
v2B
R

代入解得：N=class="stub"7
3
mg
（3）小球从B→C水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做自由落体运动
    水平方向：ax=class="stub"qE
m
=class="stub"4
3
g  
    竖直方向：ay=g
设向左减速时间为t，则有t=
vB
ax
=
class="stub"3R
4g

  x=class="stub"1
2
vBt=class="stub"R
2

  y=class="stub"1
2
g（2t）2=class="stub"3R
2

虚线框MNPQ的宽度应满足条件L＞2R，高度应满足条件H＞R+class="stub"3R
2
=class="stub"5R
2
．
答：
（1）带匀强电场场强E=class="stub"4mg
3q
；
（2）小球在到达B点前一瞬间时，半圆轨道对它的作用力的大小为N=class="stub"7
3
mg；
（3）要使小球能够到达B点正下方C点，虚线框MNPQ的宽度应满足条件L＞2R，高度应满足条件H＞class="stub"5R
2
．

更多内容推荐

Copyright © 2018-2020 360优课网