(14分)如圖所示,水平地面上方分布著水平向右的勻強電場,場強大小為E0,一個彎成圓周的環(huán)狀絕緣硬質細管AB豎直固定在勻強電場中。環(huán)的半徑R=0.30m,離水平面地面的距離為h=0.20m,一帶正電的小球從管的上端口A處靜止釋放,小球大小略小于管的直徑,它與管間摩擦不計,小球在電場中受到的電場力大小為重力的一半。(g=10m/s2)求:

(1)小球運動到管口B時的速度大;

(2)小球著地點與管的下端口B的水平距離。

解析

(1)在小球A運動到B的過程中,只有重力和電場力做功。

由動能定理有:

  ①                                                          (2分)

由題意可知  ②

聯(lián)立①②式解得:  ③                                                   (2分)

代入數(shù)據(jù)可得:  ④                                                  (2分)

(2)小球離開B點后,設水平方向的加速度為a,位移為s,在空中運動的時間為t,

水平方向有:  ⑤                                                                 (1分)

⑥                                                                             (2分)

豎直方向有:   ⑦                                                          (2分)

聯(lián)立③⑤⑥⑦式得  ⑧                                             (2分)

并代入數(shù)據(jù)可得:s=0.70m(1分)

練習冊系列答案
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(1)求小球進入磁場B1時的加速度a的大。
(2)求小球離開管口時的速度v的大。
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