如图所示,有一半径为R的光滑绝缘圆环竖直地固定在水平桌面上,同时加上水平方向向右的匀强电场,场强为E,在此绝缘圆环上套着一个圆环,质量为m,带电量为q的正电荷,让小环由顶端A从静止开
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/11 17:01:04
如图所示,有一半径为R的光滑绝缘圆环竖直地固定在水平桌面上,同时加上水平方向向右的匀强电场,场强为E,在此绝缘圆环上套着一个圆环,质量为m,带电量为q的正电荷,让小环由顶端A从静止开
如图所示,有一半径为R的光滑绝缘圆环竖直地固定在水平桌面上,同时加上水平方向向右的匀强电场,场强为E,在此绝缘圆环上套着一个圆环,质量为m,带电量为q的正电荷,让小环由顶端A从静止开始下滑,(1)在与圆心B点等高时、大环对他的弹力?方向如何?
(2)到最低点C时、大环对他的弹力多大?方向如何?
(1)在与圆心B点等高时、大环对他的弹力?方向如何?
(2)到最低点C时、大环对他的弹力多大?方向如何?
如图所示,有一半径为R的光滑绝缘圆环竖直地固定在水平桌面上,同时加上水平方向向右的匀强电场,场强为E,在此绝缘圆环上套着一个圆环,质量为m,带电量为q的正电荷,让小环由顶端A从静止开
(1)用动能定理
电场力做功+重力做功=B点动能—初动能
由于小环是静止开始下滑的.所以有初动能是0
所以 mvB^2/2=mgR+EqR
解得 vB=√(2(mg+Eq)R/m)
这时小环受到重力,电场力,大环给他的弹力.
其中重力是竖直向下的,在半径方向无分量,所以小环受到的向心力为大环的弹力和电场力的合力.
所以mvB^2/R=F弹—Eq
解得 F弹=2mg+3Eq
(2)
由动能定理 mg×2R=mvC^2/2
F弹-mg=mvC^2/R
F弹=5mg
(1)由A运动到B时:
根据动能定理:mgR+qER=1/2m(vB)^2
根据向心力公式:FB-qE=m(vB)^2/R
联立求解可得:F1=3qE+2mg (方向向左)
(2)由B运动到C时:
根据动能定理:mg*2R=1/2m(vC)^2
根据向心力公式:F2-mg=m(vC)^2/R
联立求解可得:F2=5mg (方向向上)
【1】A到B应用动能定理
½mvB²=mgR+qER
在B点,圆周运动,水平方向合力等于向心力,向心力方向水平向左,电场力向右,弹力方向必向左
F弹-qE=mvB²/R
F弹=mvB²/R +qE=2mg+3qE
方向水平向左
【2】A到C应用动能定理
½mvC²=2mgR ...
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【1】A到B应用动能定理
½mvB²=mgR+qER
在B点,圆周运动,水平方向合力等于向心力,向心力方向水平向左,电场力向右,弹力方向必向左
F弹-qE=mvB²/R
F弹=mvB²/R +qE=2mg+3qE
方向水平向左
【2】A到C应用动能定理
½mvC²=2mgR
在C点,圆周运动,竖直方向合力等于向心力,向心力方向竖直向上,重力向下,弹力方向必向上
F弹-mg=mvC²/R
F弹=mvC²/R +mg=3mg
方向竖直向上
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