如图,半径为 r的绝缘光滑环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带电量为+q的珠子现欲加一个与圆环面平行的匀强电场,使珠子由最高点A从静止开始释放,沿圆弧经过B、C刚好能运动到D,(1

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 17:44:13
如图,半径为 r的绝缘光滑环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带电量为+q的珠子现欲加一个与圆环面平行的匀强电场,使珠子由最高点A从静止开始释放,沿圆弧经过B、C刚好能运动到D,(1

如图,半径为 r的绝缘光滑环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带电量为+q的珠子现欲加一个与圆环面平行的匀强电场,使珠子由最高点A从静止开始释放,沿圆弧经过B、C刚好能运动到D,(1
如图,半径为 r的绝缘光滑环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带电量为+q的珠子
现欲加一个与圆环面平行的匀强电场,使珠子由最高点A从静止开始释放,沿圆弧经过B、C刚好能运动到D,
(1)求所加电场的场强最小值及所对应的场强的方向;珠子由A到达D的过程中速度最大时对环的作用力大小.
(2)在(1)问电场中,要使珠子能完成完整的圆运动在A点至少使它具有多大的初动能?
  

如图,半径为 r的绝缘光滑环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带电量为+q的珠子现欲加一个与圆环面平行的匀强电场,使珠子由最高点A从静止开始释放,沿圆弧经过B、C刚好能运动到D,(1
(1)珠子释放后,“刚好”能运动到D点,这表明,加上电场后,使得珠子受到的重力和电场力的合力(用mg'表示)垂直于AD连线指向左下方(与竖直方向成45度夹角).

合力mg'方向一定,其中一个分力mg大小方向都恒定,另一个分力电场力qE,三力构成一个力的三角形(三角形定则)如上图所示.考查这个力三角形,当qE与表示合力mg'的边垂直时,qE最小,此时电场强度最小,有
q*E(min)=mg*sin(45)    <1>==>E的最小值E(min)=mg/sqrt(2)*q.


红色的有向直线表示一个新的等效的重力场,其重力加速度g'符合mg'=qE==>g'=g/sqrt(2).珠子从A释放,到B、C之间圆弧的中点时,速度最大,根据机械能守恒:


mg'R(1+cos45)=0.5mv^2  <2>
在该点,对珠子用牛顿第二定律:N-mg'=mv^2/R   <3>==>圆环对珠子的支持力N=(1+sqrt(2))mg;据牛顿第三定律,珠子对环的最大作用力为N'=N=...


(2)类比重力场中的现象,当珠子能通过A、D之间的劣弧中点P时速度恰为零则珠子在A点的动能最小,从P到A,对珠子用机械能守恒:
mg'R(1-cos45)=Ek   <4>所求动能最小值Ek=(sqrt(2)-1)mgR/2

如图,半径为 r的绝缘光滑环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带电量为+q的珠子现欲加一个与圆环面平行的匀强电场,使珠子由最高点A从静止开始释放,沿圆弧经过B、C刚好能运动到D,(1 半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环有一质量为m的,正电荷的珠子半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场.如图所 如图所示,固定的竖直大圆环半径为R,精度系数为k的弹簧原长为L(L小于2R),其上端悬挂于大圆环最高点A,下端连接一重为G的光滑小滑环P,小滑环套在大圆环上,当小滑环P静止时,弹簧与竖直方 高中物理题目质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间. 如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置一光滑绝缘的挡板如图3所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置光滑绝缘的挡板ABCD,AB段为直线挡板,BCD段是半径为R的圆弧挡板,挡板处于场强为E的 如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置一光滑,绝缘的挡板ABCD如图3所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置光滑绝缘的挡板ABCD,AB段为直线挡板,BCD段是半径为R的圆弧挡板,挡板处于场强为E 如图3所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置 光滑绝缘的挡板ABCD,AB段为直线挡板,BCD 段是如图3所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置 光滑绝缘的挡板ABCD,AB段为直线挡板,BCD 段是半径为R的圆 如图质量为m,带电荷量为-q的小球在光滑导轨上运动,半圆形滑环的半径为R,小球在A点时的初速度为V0求大方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下,强度为E的匀强电场中,斜轨的高为H,试问( 半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m,带正电...半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m,带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示, 急,半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m带正半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场.如图所示,珠 半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示.珠子所受静电力是其重力 半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示.珠子所受静电力是其重力 如图,空间存在水平向右的匀强电场.在竖直平面上建立平面直角坐标,在坐标平面的第一象限内固定绝缘光滑的半径为R的1/4圆周轨道,轨道的两端在坐标轴上.质量为m的带正电的小球从轨道上端 如图,矩形区域MNPQ有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域,半径为R,内壁光滑,内径很小的绝缘半圆管ADB(AD点好像没画)固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆形O恰好在MN中点,半圆 半径为R的光滑环上淘友一质量为m的小环,当圆环以角速度w绕着过环心的竖直轴旋转时,求小环偏离圆环的最低 半径为R的光滑环上淘友一质量为m的小环,当圆环以角速度w绕着过环心的竖直轴旋转时,求小环偏离圆环的最低 如图示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内 在环的底部固定一个带正电荷的小求,在环上套一个质量为m,也带正电荷的小球.闲将小球从A点由静止释放,当小球运动到C点时获得最大动能Ekm 如图示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内 在环的底部固定一个带正电荷的小求,在环上套一个质量为m,也带正电荷的小球.闲将小球从A点由静止释放,当小球运动到C点时获得最大动能Ekm