帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)題目與答案[分類歸納經(jīng)典](編輯修改稿)
2025-07-21 00:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R = 40cm，一帶正電荷q = 10－4C的小滑塊質(zhì)量為m = 40g，與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)m = ，取g = 10m/s2，求： （1）要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？（2）這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大？（P為半圓軌道中點(diǎn)）解析：（1）滑塊剛能通過軌道最高點(diǎn)條件是 滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過程由動(dòng)能定理：代入數(shù)據(jù)得：S＝20m （2）滑塊過P點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理： 在P點(diǎn)由牛頓第二定律：代入數(shù)據(jù)得：N＝6. 如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)o，用一根長(zhǎng)度為= m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m= kg，帶有正電荷的金屬小球懸掛在o點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為=.現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小.(2)小球通過最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小.（3）如果要使小球能繞o點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在A點(diǎn)時(shí)沿垂直于OA方向上施加給小球的初速度的大小范圍。(g取10 m/s，sin=，cos=)解： 圖 ?。?，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中一帶正電的小球以某一初速度從絕緣斜面上滑下，并沿與斜面相切的絕緣圓軌道通過最高點(diǎn)．已知斜面傾角為300, 圓軌道半徑為Ｒ，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右，場(chǎng)強(qiáng)為Ｅ，小球質(zhì)量為m，帶電量為，不計(jì)運(yùn)動(dòng)中的摩擦阻力，則小球至少應(yīng)以多大的初速度滑下？在此情況下，小球通過軌道最高點(diǎn)的壓力多大？ 解析：小球的受力如圖９所示，從圖中可知：，．所以帶電小球所受重力和電場(chǎng)力的合力始終垂直于斜面，小球在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中 把小球看作處于垂直斜面向下的等效力場(chǎng)F中，等效力加速度，小球在Ｂ點(diǎn)的速度最小，為，由功能關(guān)系可得： 此即為小球沿斜面下滑的最小速度． 設(shè)Ｃ點(diǎn)的速度為vc，則 小于球通過最高點(diǎn)Ｃ時(shí)，向心力由重力和軌道壓力提供，因而有： 三、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)8．如圖甲所示，、是在真空中平行放
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