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如图ABCD是竖直放在E=103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,BCD是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,一质量m=0.01kg,带电量q=10-4C的小球由静止在电场力作用下自A点沿轨道运动,求:(1)它运动到
 更新时间:2024-04-26 13:16:15
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问题描述:

如图ABCD是竖直放在E=103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,BCD是直径为20cm的半圆环,AB=15cm,一质量m=0.01kg,带电量q=10-4C的小球由静止在电场力作用下自A点沿轨道运动,求:

(1)它运动到C点速度多大?

(2)此时它对轨道的压力多大?(g取10m/s2)

丁浩杰回答:
  (1)小球从A经B到C的过程中,电场力做功,克服重力做功,根据动能定理得:qE(sAB+R)-mgR=12mvc2代入数据,解得vc=3m/s.(2)在C点,支持力提供向心力,根据牛顿第二定律:N-qE=mv2CR则N=qE+mv2CR=0.1+0.3N=0.4N...
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