如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,...

来源:语文精选馆 3.01W

问题详情:

如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MNN点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=0.4 m,N为半圆形轨道最低点,一带负电且电荷量q=10-4 C的小滑块,质量m=0.01 kg,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧d=1.5 m的M处,若给小滑块一个初速度v0向左运动,小滑块恰能通过半圆形轨道的最高点Q.取g=10 m/s2,求:

如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,...

(1)小滑块的初速度v0;

(2)小滑块通过Q点后落回水平轨道时落点SN的水平距离x

【回答】

(1)如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第2张(2)如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第3张   

【详解】

(1)设小滑块恰能到达Q点时速度为v,由牛顿第二定律得:如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第4张

小滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得:

如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第5张   

联解得:如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第6张       

(2)小滑块从Q点飞出,由类平抛运动知识有:

如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第7张   

如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第8张

如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第9张   

联解得:如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,... 第10张

【点睛】

此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有*力,由牛顿定律求出临界速度,再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球初速度.

知识点:带电粒子在电场中的运动

题型:解答题

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