问题
问答题
如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q,运动的轨迹如图中虚线所示.它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A点到OC的竖直高度为h.已知带电小球通过B点时的速度为v,求:
(1)带电小球通过C点时速度大小;
(2)带电小球由A点运动到C点的过程中电场力所做的功.
答案
(1)从B点到C点的过程中,应用动能定理得mgRsin30°=
m1 2
-v 2c
mv21 2
可得:vc=v2+gR
(2)从A点到C点的过程中,应用动能定理得We+mgh=
m1 2 v 2c
可得:We=
mv2+mg(1 2
-h)R 2
答:(1)带电小球通过C点的速度大小为vc=
.(2)带电小球由A点运动到C点的过程中电场力所做的功为v2+gR
mv2+mg(1 2
-h).R 2