电场力:F=qE {F:电场力(N).q:受到电场力的电荷的电量} 查看更多

 

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如图所示,一质量m=0.1 kg、电量q=1.0×10-5 C的带正电小球(可视作点电荷),它在一高度和水平位置都可以调节的平台上滑行一段距离后平抛,并沿圆弧轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平,已知圆弧半径R=1.0 m,平台距AB连线的高度h可以在0.2 m-0.8 m.之间调节.有一平行半径OA方向的匀强电场E,只存在圆弧区域内.为保证小球从不同高度h平抛,都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,小球平抛初速度v0和h满足如图所示的抛物线,同时调节平台离开A点的距离合适.不计空气阻力,取g=10 m/s2,求:

(1)小球在空中飞行的最短时间t;

(2)平台离开A的水平距离x范围;

(3)当h=0.2 m且E=2.5×104N/C时,小球滑到最低点C点的速度v;

(4)为了保证小球在圆轨道内滑动到C点的速度都是(3)中的v,则电场力F=qE的大小应与平台高度h满足的关系.(通过列式运算说明)

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