(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
分析:带负电的小球从斜面滚下时,对其受力分析,利用力的合成求出合力,再由牛顿第二定律可算出小球的加速度.若要使小球恰能通过圆轨迹道最高点,由最高点受力利用牛顿第二定律可确定速度,最后运用动能定理求出小球释放的高度.
解答:解:(1)由牛顿第二定律有(mg-qE)sinθ=ma得:
a=
(2)球恰能过B点有:
(mg-qE)=
(1)
由动能定理,从A点到B点过程,则有:
(mg-qE)(h1-2R)=
m
-0 (2)
由(1)(2)解得h1=
答:(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小
;
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为
.
a=
| (mg-qE)sinθ |
| m |
(2)球恰能过B点有:
(mg-qE)=
| mv2 |
| R |
由动能定理,从A点到B点过程,则有:
(mg-qE)(h1-2R)=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 B |
由(1)(2)解得h1=
| 5R |
| 2 |
答:(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小
| (mg-qE)sinθ |
| m |
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为
| 5R |
| 2 |
点评:考查圆周运动最高点的最小速度,同时运用动能定理解题,并体现除重力以外的力做功,导致机械能变化.