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如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来。已知轨道是光滑而又绝缘的,且小球的重力是它所受的电场力2倍。求:
(1)A点在斜轨道上的高度h为多少?
(2)小球运动到最低点时的最小压力为多少?
解:(1)设小球到B点的最小速度为vB,由牛顿第二定律: ①
小球从A到B的过程中,由动能定理: ②
由①②得: ③
(2)小球从A到C的过程中,由动能定理: ④
小球在C点时,由牛顿第二定律: ⑤
又因为mg=2qE ⑥
由③④⑤⑥得:N=3mg
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在竖直向下场强大小为E的匀强电场中,有一光滑绝缘半圆环在其上端一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则(  )

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如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m=1kg,电量大小为q=6×10-4C,匀强电场的场强大小为E=1×104N/C,斜轨道的倾角为α=30°,圆轨道半径R=0.8m,(小球的重力大于所受的电场力g=10m/s2).
(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h=5R 处由静止释放,假设能够通过B点,求在此过程中小球机械能的改变量.

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