2021年江西省高考物理电场复习题 (20)

2021年江西省高考物理电场复习题

20．如图所示，光滑绝缘圆轨道，半径为r，竖直放置在水平方向的匀强电场中，轨道平面与电场线方向平行。现有一重力为G、带电量为q的质点沿轨道内侧做完整的圆周运动，对轨道最大压力和最小压力的大小分别为Na和Nb．求：匀强电场的电场强度大小E；整个运动过程中最大的动能Eka和最小动能Ekb。

【解答】解：设电场力和重力的合力为F．假设质点在a点时速度最大，对轨道的压力最大。质点在b点时速度最小，对轨道的压力最小。 在a点，根据牛顿第二定律得 Na﹣F＝m

2????

????

1

1

在b点，根据牛顿第二定律得 F﹣Nb＝m

2

????22

质点从b点到a点的过程，根据动能定理得 F?2r=2???????2??????

联立解得 F=

????????? 61

?????????2

)???2 6根据F=√??2+(????)2，得 E=??√(

1

2

整个运动过程中最大的动能 Eka=2??????， 2最小动能 Ekb=??????

1

2联立解得 Eka=

(5????+????)??(?????7????)??

，E kb=12121

答：匀强电场的电场强度大小E是

(5????+????)??

12

??

√(

?????????

6

)2???2；整个运动过程中最大的动能Eka。

和最小动能Ekb分别为

和(?????7????)??

12

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