帶電粒子在電場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)題目及答案

1、帶電粒子在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)1在方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)線一端連著一個(gè)質(zhì)量為在方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)線一端連著一個(gè)質(zhì)量為、電量為、電量為的帶電的帶電mq小球，另一端固定于小球，另一端固定于點(diǎn)。將小球拉起直至細(xì)線與場(chǎng)強(qiáng)平行，然后點(diǎn)。將小球拉起直至細(xì)線與場(chǎng)強(qiáng)平行，然后O無初速釋放，則小球沿圓弧作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知小球擺到最低點(diǎn)的另無初速釋放，則小球沿圓弧作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知小球擺到最低點(diǎn)

2、的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為（如圖）（如圖）。求：。求：?（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。（2）小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力。）小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力。解：（解：（1）設(shè)細(xì)線長(zhǎng)為）設(shè)細(xì)線長(zhǎng)為l，場(chǎng)強(qiáng)為，場(chǎng)強(qiáng)為，因電量為正，故場(chǎng)強(qiáng)的方向?yàn)樗较?，因電量為正，故?chǎng)強(qiáng)的方向?yàn)樗较駿右。右。從釋放點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理有從釋放點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理有，故，故0????KEGEW

3、W，)sin1(cos????qElmgl解得解得)sin1(cos????qmgE（2）若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為）若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為v，此時(shí)線的拉力為，此時(shí)線的拉力為T，由動(dòng)能定，由動(dòng)能定理同樣可得理同樣可得，由牛頓第二定律得，由牛頓第二定律得，聯(lián)立解得，聯(lián)立解得221mvqElmgl??lvmmgT2??]sin1cos23[?????mgT7.如圖所示，水平軌道與直徑為如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌道相接

4、，半圓軌道的兩端點(diǎn)的半圓軌道相接，半圓軌道的兩端點(diǎn)A、B連線是一條豎連線是一條豎直線，整個(gè)裝置處于方向水平向右，大小為直線，整個(gè)裝置處于方向水平向右，大小為103Vm的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一小球質(zhì)量的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一小球質(zhì)量m=0.5kg帶有帶有q=5103C電量的正電荷，在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，電量的正電荷，在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，g=10ms2，（1）若它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)離）若它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)離A為L(zhǎng)，它恰能到達(dá)

5、軌道最高點(diǎn)，它恰能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B，求小球在，求小球在B點(diǎn)的速度和點(diǎn)的速度和L的值的值（2）若它運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)離）若它運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)離A為L(zhǎng)=2.6m，且它運(yùn)動(dòng)到，且它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)消失，它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到落地，求落地點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)消失，它繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到落地，求落地點(diǎn)與點(diǎn)與B點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離（1）因小球恰能到）因小球恰能到B點(diǎn)，則在點(diǎn)，則在B點(diǎn)有點(diǎn)有（1分）分）22dmvmgB?mOθ＋qmgEqgRvmSmvRmgmgSEq????????????2212

6、12S22＝－－代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：S＝20m（2）滑塊過）滑塊過P點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理：點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理：RmEqgvvmvmvEqRmgRPP）（－－－?????221212222在P點(diǎn)由牛頓第二定律：點(diǎn)由牛頓第二定律：??EqmgNRmvEqNP?????32代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：N＝1.5N3.3.如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)o，用一根長(zhǎng)度為，用一根長(zhǎng)度為l=0.40