Question

（14分）如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為ｑ（q> 0）的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Ｎb。不計(jì)重力，

求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、

（2）質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

 

Answer 1

【解析】

試題分析：質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為 ①

設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb，由牛頓第二定律有

②

③

設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb，有

④

⑤

根據(jù)動(dòng)能定理有 ⑥

聯(lián)立①②③④⑤⑥式得

考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律。