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静电场4

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/20 00:18:38

静电场4
解题思路: 在C点用向心力公式求出VC,从P到C用动能定理求出电场强度;判断出动能最大点,用动能定理求出此最大动能。
解题过程:
解:(1)设带电体通过C点时的速度为vC,依据牛顿第二定律:mg=mvc2/R
代入数据解得
从P到C用动能定理得:Eqs-mg•2R=mvc2/2
代入数据解得:E=10000N/C
(2)由P到B带电体作加速运动,故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中.在此过程中只有重力和电场力做功,这两个力大小相等,其合力与重力方向成45º夹角斜向右下方,故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45 º处.
设小球的最大动能为Ekm,从P到该点用动能定理得:Eq(s+Rsin450)-mgR(1-cos450)=Ekm
代入数据解得:Ekm=(0.6+0.4√2)J=1.17J
经比较知在B到C的过程中,该点轨道所受压力最大,设该点速度为v,且满足:
FN-√2mg=mv2/R,Ekm=mv2/2
代入数据解得:FN=(3+3√2)N=7.24N