• 如图所示,BCDG是光滑绝缘的34圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中. 现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为34mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达B点时速度为多大?(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时的速度大小和受到轨道的作用力大小;(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      如图所示,BCDG是光滑绝缘的
      3
      4
      圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中. 现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为
      3
      4
      mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.
      (1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达B点时速度为多大?
      (2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时的速度大小和受到轨道的作用力大小;
      (3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.

      试题解答


      见解析
      解;(1)设滑块到达B点时的速度为v,由动能定理有EqS-umgS=
      1
      2
      mv2
      而 qE=
      3mg
      4

      解得 v=
      3gR
      2

      (2)设滑块到达C点时速度为v
      c,受到轨道的作用力大小为F,
      则EqR-mgR=
      1
      2
      mvc2-
      1
      2
      mv2
      得:
      vc=
      gR

      水平方向合外力提供向心力得:
      F-Eq=m
      vC2
      R

      解得:F=
      7
      4
      mg
      (3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行,则滑至圆轨道DG间某点,由电场力和重力的合力提供向心力,此时的速度最小(设为v
      n),
      则有
      (qE)2+(mg)2
      =m
      v
      2
      n
      R

      解得
      vn=
      5gR
      2

      答:(1)滑块到达B点时速度为v=
      3gR
      2
      ;(2)在(1)的情况下,滑块到达C点时的速度大小为
      gR
      ,受到轨道的作用力大小为
      7
      4
      mg;(3)滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度为
      5gR
      2

    动能定理的应用相关试题

    MBTS ©2010-2016 edu.why8.cn