有一匀强电场,其场强为E,方向竖直向下.把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直置于电场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q>0)的空心小球,如图所示.当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时,小球受到环的压力多大?
问题描述:
有一匀强电场,其场强为E,方向竖直向下.把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直置于电场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q>0)的空心小球,如图所示.当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时,小球受到环的压力多大?
答
知识点:本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用,难度不大,属于基础题.
设小球到达B点时的速度为V,由动能定理得(mg+qE)•2r=
mv2…①1 2
在B点处由牛顿第二定律得N−mg−qE=m
…②v2 r
联立①和②式,解得小球在B点受到环的压力为:N=5(mg+qE)
答:小球受到环的压力5(mg+qE).
答案解析:设小球到达B点时的速度为v,由动能定理列式,在B点处由牛顿第二定律列式,联立方程组即可求解.
考试点:动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力.
知识点:本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用,难度不大,属于基础题.