20.(本题10分) 如图所示,一绝缘细圆环半径为r,环面处于竖直平面内,场强为E的水平匀强电场与圆环平面平行.环上穿有

问题描述:

20.(本题10分) 如图所示,一绝缘细圆环半径为r,环面处于竖直平面内,场强为E的水平匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动.电场力大小等于重力,重力加速度为g,若小球能完成完整的圆周运动,则
⑴小球经水平直径左端A点时的速度大小vA是多大?
⑵当小球运动到圆环的最低点B点时,此时小球对圆环的作用力是多少?
1个回答 分类:物理 2014-12-12

问题解答:

我来补答
(1)小球在水平面内沿圆环做圆周运动,由题意,在A点由电场力提供向心力
qE=mvA^2/r①
所以vA=√qtr/m②
(2)球从A到B点的过程中,由动能定理得
qE・2r=1/2mvB2-1/2mvA2 ③
所以vB=√5qEr/m④
球在B点受到圆环作用力F的水平分力为Fx,
则Fx-qE=mVB2/r
即 Fx=6qE ⑤
又圆环对球作用力F的竖直分力大小等于小球的重力,
所以F= √36(qE)^2+(mg)^2
 
 
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