如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF是半径为R的圆形轨道,今

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF是半径为R的圆形轨道,今有质量为m、带电量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动,小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零,则A点与最低点B间的电势差为多大?
草衣青牛 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:对小球应用动能定理求出速度,然后由牛顿第二定律求出AD间的电势差,再求出AB间的电势差.

小球从A到D的过程中有两个力做功,即重力做功和电场力做功,
由动能定理得:qUAD-mg•2R=[1/2]mv2
小球在D点时重力完全用来提供向心力,
由牛顿第二定律得:mg=m
v2
R,
联立解得:UAD=[5mgR/2q],
由于B、D两点在同一等势面上,
所以UAB=UAD=[5mgR/2q].
答:A点与最低点B间的电势差为为[5mgR/2q].

点评:
本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律.

考点点评: 本题考查了求电势差,分析清楚小球的运动过程,应用动能定理即可在正确解题.

1年前

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