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(10分)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-高三物理
题目简介
(10分)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-高三物理
题目详情
(10分)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点穿出后,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
。求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球在到达B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
(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;
(4)从B点开始计时,小球从B运动到C点的过程中,经过多长时间动能最小。
题型:计算题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)4mg/3q (2)7mg/3 (3)H 》5R/2 (3)
试题分析:⑴小球在C处受水平向右的电场力F和竖直向下的重力G,加速度为
则由
(2分)
⑵从A→B由动能定理得
在B点
(2分)
⑶小球从B→C 水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动:
设向左减速时间为t:
宽度应满足条件L>2R, 高度满足条件
(3分)
⑷以合力F合方向、垂直于合力方向分别建立坐标系,并将速度分解,当F与mg的合力与v垂直时,即图中vy=0时小球的动能最小,设经过的时间为t
(3分)
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如图所示,光滑斜面上的四段距离
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物体做初速度为零的匀加速直线
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