如图所示.竖直放置的半圆形绝缘轨道的半径为R.下端与光滑绝缘水平面平滑连接.整个装置处于方向竖直向上的场强大小为E的匀强电场中.现有一质量为m.带电荷量为+q的物块从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动.沿半圆形轨道恰好通过最高点C.已知E<. (1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功. (2)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关.且为一常量. 解析:(1)物块恰能通过圆弧最高点C.即圆弧轨道此时与物块间无弹力作用.物块受到的重力和电场力提供向心力.则: mg-Eq=m 物块在由A运动到C的过程中.设物块克服摩擦力做的功为Wf.根据动能定理知: Eq·2R-Wf-mg·2R=mv-mv 解得:Wf=mv+(Eq-mg)R. (2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动.设水平位移为s.则s=vCt 2R=(g-)·t2 联立解得:s=2R 因此.物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关.恒为2R. 答案:(1)mv+(Eq-mg)R (2)物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关.恒为2R 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径R=40cm,下端与绝缘光滑的水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向下,大小为E=1×103V/m的匀强电场中,一质量为m=10g、带电量为q=+1×10-4C的小物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好能通过最高点C,取g=10m/s2,试求:
(1)小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离;
(2)v0的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小.

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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小E<
mgq

(1)物块经过最高点C的速度为多大?
(2)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.
(3)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,且为一常量.

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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中E中,一质量为m带电量+q的物块(可视为质点),从水平面上的A占以初速度v0水平向左运动沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E(E<mg/q)
(1)求小球在C点的速度.
(2)试计算物块在运动过中克服摩擦力做的功.
(3)求物块从C点飞出后,落回轨道的位置与B的水平距离.

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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小E<
mgq

(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.
(2)求物块离开轨道落回水平面的位置距C点的水平距离.

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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E(E小于
mg
q
).
(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.
(2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关,且为一常量.
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