问题
问答题
如图3-3所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向一定.在圆周平面内将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点.在这些点中,到达c点时小球的动能最大,已知ac和bc间的夹角θ= 30°,若不计重力和空气阻力,求:
小题1:电场方向与ac间的夹角α为多大?
小题2:若小球在a点时初速度与电场方向垂直,则小球恰好能落在C点,则初动能为多大?
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答案
小题1:30°
小题2:Eko=
.小题1:小球在c点时的动能最大,即c点的电势最低.作过c点与圆周相切的线,切线为等势线,Oc方向即为电场方向,其与直径ac夹角为:θ=∠acO=30°
小题2:
小球做类平抛运动.有:=vot ①
在沿着电场线方向有:= ②
由图几何关系可得:=2Rcosθ= ③
=·sinθ= ④
=·cosθ+R= ⑤
将③、④、⑤式代入①、②两式并解得
vo=
所以Eko=