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乔峰王道 幼苗
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(1)设电场强度为E,CQ距离为L,对小环从C至N,由动能定理:
mgL-qE•2R=0
由题意有:
qE=3mg
联立解得:
L=6R
(2)设小环在A点速度为vA,对小环从C至A的过程,由动能定理:
mg•7R−qE•R=
1
2m
v2A
小环在A点受重力、电场力和洛伦兹力,根据牛顿第二定律,得:
N−mg+qBvA=m
v2A
R
由上式可得:
N=9mg−qB
8gR=mg
(3)小环首次到N点速度不为零,将向上运动,当速度为零时,若满足:
(i)若mg≤fm=μqE,即μ≥
1
3,小环将保持静止.设此时小环距N点距离为x,则对全程由动能定理,有:
mg(8R-x)-μqEx-2qER=0
则克服摩擦力做功:
Wf=μqEx=
6μmgR
1+3μ
(ii)若mg>fm=μqE,即μ<
1
3,小环将来回往复运动,最终会在N点的速度减为零.
对全程由动能定理:
mg•8R-qE•2R-Wf=0
得克服摩擦力做功:
Wf=2mgR
答:(1)若将小环由C点静止释放,刚好能达到N点,CQ间的距离为6R;
(2)在满足(1)问的条件下,小环第一次通过最低点A时受到圆环的支持力的大小为mg;
(3)若μ≥
1
3,小环在整个运动过程则克服摩擦力所做的功为[6μmgR/1+3μ];若μ<
1
3,小环在整个运动过程则克服摩擦力所做的功为2mgR.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;动能定理;带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 本题关键明确环的运动规律,然后结合动能定理和牛顿第二定律列式分析,第三问要分情况讨论,不难.
1年前
1年前1个回答
你能帮帮他们吗