如图所示,ABCD为竖立放在场强为E=104 V/m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的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m.把一
问题描述:
如图所示,ABCD为竖立放在场强为E=104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC
部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上的一点,而且AD
=R=0.2m.把一质量m=0.1kg、带电量q=10-4C的小球,放在水平轨道的A点由静止开始释放后,在轨道的内侧运动.(g取10m/s2)求:B
(1)它到达C点时的速度是多大?
(2)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
答
(1)由A点到C点,应用动能定理,有:Eq(AB+R)−mgR=12mvB2解得:vc=2m/s(2)在D点,小球要恰好通过,必有:mg=mvD2R设释放点距B点的距离为x,由动能定理得:Eqx−mg2R=12mvB2以上两式联立可得:x=0.5 m....