如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/25 05:33:55
![如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于](/uploads/image/z/9910316-20-6.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%2C%E5%9C%A8%E7%AB%96%E7%9B%B4%E6%94%BE%E7%BD%AE%E7%9A%84%E5%85%89%E6%BB%91%E5%8D%8A%E5%9C%86%E5%BC%A7%E7%BB%9D%E7%BC%98%E7%BB%86%E7%AE%A1%E7%9A%84%E5%9C%86%E5%BF%83O%E5%A4%84%E5%9B%BA%E5%AE%9A%E4%B8%80%E7%82%B9%E7%94%B5%E8%8D%B7%2C%E5%B0%86%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%2C%E5%B8%A6%E7%94%B5%E9%87%8F%E4%B8%BA%2Bq%E7%9A%84%E5%B0%8F%E7%90%83%E4%BB%8E%E5%9C%86%E5%BC%A7%E7%AE%A1%E7%9A%84%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E7%9B%B4%E5%BE%84%E7%AB%AF%E7%82%B9A%E7%94%B1%E9%9D%99%E6%AD%A2%E9%87%8A%E6%94%BE%2C%E5%B0%8F%E7%90%83%E6%B2%BF%E7%BB%86%E7%AE%A1%E6%BB%91%E5%88%B0%E6%9C%80%E4%BD%8E%E7%82%B9B%E6%97%B6%2C%E5%AF%B9%E7%AE%A1%E5%A3%81%E6%81%B0%E5%A5%BD%E6%97%A0%E5%8E%8B%E5%8A%9B%2C%E5%88%99%E5%9B%BA%E5%AE%9A%E4%BA%8E)
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管
的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为( )
A.mg/q B.2mg/q C.3mg/q D.4mg/q
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于
C对.
因为在O点处的是点电荷,所以在圆弧ABC中的任何一处的电场强度大小是相等的.
即在AB弧中点处的电场强度大小等于在最低点B处的电场强度大小.
从题目意思知,在O处的点电荷是负电荷.
小球在最低点受到重力mg、电场力F(竖直向上),此时小球速度设为 V
因为从A到B的过程中,电场力不做功(电场力方向与速度总是垂直),所以机械能守恒
得 mgR=mV^2 / 2 ,R是圆弧的半径
在最低点,因小球恰对管壁无压力,所以有
F向=qE-mg=mV^2 / R ,E是电场强度大小
得 qE-mg=2mg
所以 电场强度大小是 E=3mg / q
小球到最低点时,速度为(根号下2gr)。(因为电场力始终与小球的运动方向垂直,不作功,不用计算)
此时它的向心力应当为2mg,方向向上。在竖直方向的力中,重力提供的是mg,方向向下,管壁对小球提供的力为零,所以此刻,小球受到的电场力为3mg,方向向上。此点的电场强度大小为3mg/q 。又因为提供电场的是点电荷,在以该点电荷为圆心的同一个圆周上的电场强度大小是相同的,所以在AB弧中点处的...
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小球到最低点时,速度为(根号下2gr)。(因为电场力始终与小球的运动方向垂直,不作功,不用计算)
此时它的向心力应当为2mg,方向向上。在竖直方向的力中,重力提供的是mg,方向向下,管壁对小球提供的力为零,所以此刻,小球受到的电场力为3mg,方向向上。此点的电场强度大小为3mg/q 。又因为提供电场的是点电荷,在以该点电荷为圆心的同一个圆周上的电场强度大小是相同的,所以在AB弧中点处的电场强度大小为3mg/q 。
选C
收起
设小球沿细管滑到最低点B时速度为v,
固下的重力mg、向上的电场力qE,
qE-mg=mv^2/r,
E=3mg/q