带电小球在电场中的运动 半径R=0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直面内,空间存在某一方向的匀强电场,一带电小球沿轨道内侧做圆周运动,且在A点具有最大动能,圆心O与A点的连线与竖直方向的夹
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/16 08:37:18
带电小球在电场中的运动 半径R=0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直面内,空间存在某一方向的匀强电场,一带电小球沿轨道内侧做圆周运动,且在A点具有最大动能,圆心O与A点的连线与竖直方向的夹
带电小球在电场中的运动
半径R=0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直面内,空间存在某一方向的匀强电场,一带电小球沿轨道内侧做圆周运动,且在A点具有最大动能,圆心O与A点的连线与竖直方向的夹角为C塔(谐音),已知小球在A点对轨道的压力F=120N,且小球的最大动能比最小动能多32J,不计空手阻力.
(1)求小球最小动能.
(2)若小球在动能最小位置时突然撤去轨道(保持其他条件不变),经过0.04s时间后,小球的动能与在原光滑圆轨道上运动过A点时的动能相等,求小球的质量.
带电小球在电场中的运动 半径R=0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直面内,空间存在某一方向的匀强电场,一带电小球沿轨道内侧做圆周运动,且在A点具有最大动能,圆心O与A点的连线与竖直方向的夹
(1)
此球在一等效重力场ma中运动(电场力和重力的合力)
等效重力场的方向与竖直方向的夹角为θ 大小为ma
因此在A点时(等效最低点)
F-ma=mv^2/R
又圆周运动在最高点的时候动能最小
而最高点和最低点相差2R
因此增加的势能是减少的动能
2maR=32J
带入
ma=20N
1/2mv^2=40J
最小动能为40J-32J=8J
(2)
突然撤去作用力后 物体在等效重力场中做平抛运动
因此
等效重力在做功0.04秒后使物体增加32J的动能
而32J的动能为
2Rma
所以物体在此方向上的位移为2R=1.6m
1/2at^2=1.6
a=2000m/s^2
m=20/2000=0.01kg=10g
楼上威武.我也需要这道题