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
| 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，电量大小为-q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α (小球的重力大于所受的电场力) 。  （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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（1）( mg －qE ) 
（2） h =
（3） － 3 REq
（1）据牛顿第二定律：
( mg －qE )Sinα= ma …………………… （2分）
a = ( mg －qE ) …………………… （2分）
（2）若小球刚好在 B 点不下落，据牛顿第二定律
mg －qE =
① …………………… （3分）
小球由 A 到 B ，据动能定理 mv 2 /2
（mg －qE ）(h －2R) =
② …………………… （3分）
①②式联立，得 h = …………………… （2分）
（3）小球从静止开始沿圆弧轨道运动到B点的过程中，机械能的变化量为 △ E 电
由 △E 机 ＝ W 电 …………………… （3分）
W 电 ＝ － 3 REq
得 △E 机 ＝ － 3 REq …………………… （3分）
用 △ E 机 ＝E B - E A 方法解答同样得分
（2） h =
（3） － 3 REq （1）据牛顿第二定律：
( mg －qE )Sinα= ma …………………… （2分）
a = ( mg －qE )
…………………… （2分）（2）若小球刚好在 B 点不下落，据牛顿第二定律
mg －qE =
① …………………… （3分）小球由 A 到 B ，据动能定理 mv 2 /2
（mg －qE ）(h －2R) =
② …………………… （3分）①②式联立，得 h =
…………………… （2分）（3）小球从静止开始沿圆弧轨道运动到B点的过程中，机械能的变化量为 △ E 电
由 △E 机 ＝ W 电 …………………… （3分）
W 电 ＝ － 3 REq
得 △E 机 ＝ － 3 REq …………………… （3分）
用 △ E 机 ＝E B - E A 方法解答同样得分
1年前
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