电场中的圆周运动

电场中的圆周运动

制卷：田军 做题：魏志改 班级： 姓名：

1.如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A 点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m 、电荷量为－q ，匀强电场的场强大小为E ，斜轨道

的倾角为α(小球的重力大于其所受的电场力)

(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；

(2)若使小球通过圆轨道顶端的B 点，A 点距水平地面的高度h

至少应为多大？

(3)若小球从斜轨道h ＝5R 处由静止释放，假设其能够通过B 点，

求在此过程中小球机械能的改变量。

2.如图所示，BCDG 是光滑绝缘的34

圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R ，下端与水平绝缘轨道在B 点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m 、带正电的小滑块(可视

为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为34

mg ，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.

(1)若滑块从水平轨道上距离B 点x ＝3R 的A 点由静止释放，

滑块到达与圆心O 等高的C 点时速度为多大？

(2)在(1)的情况下，求滑块到达C 点时受到轨道的作用力大小．

3.如图所示，在E＝103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q＝10－4 C的小滑块质量m＝10 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝

0.15，位于N点右侧1.5 m的M处，g取10 m/s2，求：

(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初

速度v0向左运动？

(2)这样运动的小滑块通过N点时对轨道的压力是多大？

(3) 小滑块通过N点时对轨道的压力是多大？

4.在水平向右的电场强度为E的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬

挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ．现给小球一个垂

直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：

(1)小球带电量q为多少？

(2)小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多

大？

(3)小球在B点的初速度多大？