11日物理3,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处(与球心等高)无初速沿轨道滑下,滑到最低位置B时,球对轨道的压力为2mg.求:(2)带电
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/19 11:45:28
11日物理3,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处(与球心等高)无初速沿轨道滑下,滑到最低位置B时,球对轨道的压力为2mg.求:(2)带电
11日物理3,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,
一质量为m的带电小球从槽的右端A处(与球心等高)无初速沿轨道滑下,滑到最低位置B时,球对轨道的压力为2mg.求:
(2)带电小球在滑动过程中的最大速度.
我的问题是:关于第2问,第一,如果我要用负荷场那种方法做,第二,我可以不用那种方法做吗,那又用哪种方法做呢?
11日物理3,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处(与球心等高)无初速沿轨道滑下,滑到最低位置B时,球对轨道的压力为2mg.求:(2)带电
要做第二问 ,需要先做第一问 .
第一问如左图 :
小球从 A 到 B ,由动能定理可得 :mgR + W电 = ½mVB² - 0 ①
小球在 B 点 ,由牛顿第二定律可得 :FN - mg = mVB²/R ②
由牛顿第三定律可知 :FN = 2mg ③
联立 ① ② ③ 可得 :W电 = -½mgR ④
从 A 到 B ,电场力做负功 ,则 电场力方向向右 ,小球带 正电荷 ,
而根据 W电 = -qER 可知 电场力大小为 :qE = ½mg ⑤
第二问如右图 :
小球受力平衡的位置在 C 点 ,则小球在 C 点时速度最大 ,
小球从 A 到 C ,由动能定理可得 :mgRcosθ - qER(1-sinθ) = ½mVm² - 0 ⑥
由几何关系可知 : sinθ =√5/5 、 cosθ = 2√5/5 ⑦
将 ⑤ ⑦ 代入 ⑥可解得 :Vm² = (√5-1)gR