问题补充:
如图,绝缘的光滑圆弧曲面固定在竖直平面内,B为曲面最低点.曲面上的A点与曲面圆心O的连线与竖直方向成夹角θ=37°.曲面所在区域和B点左下方的区域内都存在电场强度大小都为E的匀强电场,方向分别是水平向右和竖直向上.开始时有一质量为m的带电小球处于A点恰好保持静止.此后将曲面内的电场撤去,小球沿曲面下滑至B点时以大小为v0的速度水平抛出,最后落在电场内地面的P点,P点与B点间的水平距离为L.?已知tan37°=0.75,重力加速度为g,求:
(1)小球的带电性及电荷量q.
(2)小球运动到P点瞬间的速度vP的大小.
答案:
解:(1)带电小球静止在A点恰好静止,合力为零,根据平衡条件得知小球带正电.
且有? qE=mgtanθ
解得? q=
(2)小球从B点水平抛出后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速运动,则
? 水平方向:L=v0t
? 竖直方向:mg-qE=ma
????????????vy=at
? 小球运动到P点瞬间的速度vP的大小为? v=
联立解得,v=
答:
(1)小球带正电,电荷量q为.
(2)小球运动到P点瞬间的速度vP的大小为.
解析分析:(1)带电小球静止在A点恰好静止,合力为零,根据平衡条件可确定小球的带电性及电荷量q.
(2)小球从B点水平抛出后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速运动,由牛顿第二定律和运动学规律结合求解小球运动到P点瞬间的速度vP的大小.
点评:本题一要正确分析小球的受力情况,二要运用运动的分解法处理类平抛运动的问题.
如图 绝缘的光滑圆弧曲面固定在竖直平面内 B为曲面最低点.曲面上的A点与曲面圆心O的连线与竖直方向成夹角θ=37°.曲面所在区域和B点左下方的区域内都存在电场强度大小
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