作业帮动能定理电场,求分析.
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/07/14 22:55:21
动能定理电场,求分析.
先描述一下图,一个水平向右匀强电场,一个水平轨道AB,轨道最右端B点连接一个竖直半圆C为半圆中点,D为半圆最高点.,ABCD为竖直放在场强为E=10的4次方N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg、带电荷量q=+1*10的负4次方c的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放,小球在轨道的内侧运动.（g取10m/s的平方）.求（1）小球在C点速度.答案是2m/s 这个我会(2)在C点对轨道压力.答案是3N,我不懂了（3）若球能安全通过D,释放点离B多远?老师讲的完全不行.
先描述一下图,一个水平向右匀强电场,一个水平轨道AB,轨道最右端B点连接一个竖直半圆C为半圆中点,D为半圆最高点.,ABCD为竖直放在场强为E=10的4次方N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg、带电荷量q=+1*10的负4次方c的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放,小球在轨道的内侧运动.（g取10m/s的平方）.求（1）小球在C点速度.答案是2m/s 这个我会(2)在C点对轨道压力.答案是3N,我不懂了（3）若球能安全通过D,释放点离B多远?老师讲的完全不行.
在C点水平方向受力分析其向心力的来源,水平向左的轨道对小球的弹力,向右的电场力,二者之差产生此时所需的向心力,即N-Eq=mv^2/R,可得N=3N.此题关键在于在C点重力方向与半径垂直,不会产生向心作用.
（3）取重力与电场力的合力为F（定值）等效最高点在D点左侧,经计算知二力相等均为1N,等效最高点在D点左侧45度的位置.D处的分析方法就与前面分析C点相同（注意这不是竖直面内圆周运动的临界点问题,不要弄混）,由重力来提供此处的向心力：mg=mv^2/R,由A到D,动能定理：EQx-mg2R=mv^2/2,联立解得x=5R/2
（3）取重力与电场力的合力为F（定值）等效最高点在D点左侧,经计算知二力相等均为1N,等效最高点在D点左侧45度的位置.D处的分析方法就与前面分析C点相同（注意这不是竖直面内圆周运动的临界点问题,不要弄混）,由重力来提供此处的向心力：mg=mv^2/R,由A到D,动能定理：EQx-mg2R=mv^2/2,联立解得x=5R/2