...内放置的光滑绝缘轨道处于水平向右的匀强电场中,一带正电荷的小球...
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发布时间:2024-10-22 14:28
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热心网友
时间:2024-10-22 14:55
解:小球在电场中所受的重力和电场力都为恒力,故两力的合力F为恒力,
如图所示.可知F=(mg)2+(qE)2,
由题意知,qE=34mg,
解得:F=1.25mg,方向与竖直方向左偏下37°.
从图中可知,能作完整的圆周运动的临界点是能通过P点,
即达到P点时球与环的弹力恰好为零,由F提供向心力,
由牛顿第二定律得:F=mv2PR,即:1.25mg=mv2PR,①
小球由A到P过程,由动能定理得:
mg(h-R-Rsin53°)+qE(htan53°+2R-Rcos53°)=12mvP2 ②
又qE=34mg ③
联立①②③解得高度h=2225R
答:使小球在圆环内能做完整的圆周运动,h至少为2225R.