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如图所示,一个半径为r的光滑绝缘环,竖直放置在水平向右的匀强电场中,场强为E,今有质量为m、带正电量为q的空心小球穿在环上,当小球从圆环的顶点A无初速度下滑至B点时,小球对环
题目详情
如图所示,一个半径为r的光滑绝缘环,竖直放置在水平向右的匀强电场中,场强为E,今有质量为m、带正电量为q的空心小球穿在环上,当小球从圆环的顶点A无初速度下滑至B点时,小球对环的压力___,小球下滑至低端C点时,小球对环的压力___.
▼优质解答
答案和解析
从A到B,由动能定理可得:mgR+qER=
mvB2-0,①
在B点,支持力和电场力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
N-qE=m
②
联立①②解得:
N=3mg+2qE
根据牛顿第三定律,小球对绝缘环的压力向右,大小为3mg+2qE;
从A到C,根据动能定理:mg2R=
mvc2-0
根据牛顿第二定律:N-mg=m
得:N=5mg
由牛顿第三定律,对环的压力的大小为:N′=N=5mg
故答案为:3mg+2qE;5mg.
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在B点,支持力和电场力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
N-qE=m
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R |
联立①②解得:
N=3mg+2qE
根据牛顿第三定律,小球对绝缘环的压力向右,大小为3mg+2qE;
从A到C,根据动能定理:mg2R=
1 |
2 |
根据牛顿第二定律:N-mg=m
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R |
得:N=5mg
由牛顿第三定律,对环的压力的大小为:N′=N=5mg
故答案为:3mg+2qE;5mg.
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