问题 填空题

如图所示,绝缘光滑半圆环轨道(半径为R)放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m,带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,则:小球经过环的最低点时的动能为______

小球经过环的最低点时对轨道压力为______.

答案

小球从静止到最低点的运动过程,根据动能定理得:

mgR+qER=

1
2
mv2

得:v2=2(mgR+qER)

动能为Ek=

1
2
mv2=mgR+qER

对小球在最低点受力分析,小球受重力、电场力和支持力,运用牛顿第二定律得:

FN-mg-qE=m

v2
R

解得:FN=3(qE+mg)

根据牛顿第三定律得:小球经过环的最低点时对轨道压力为:FN′=FN=3(qE+mg).

故答案为:mgR+qER,3(qE+mg).

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题