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如图所示,绝缘光滑的半圆轨道位于竖直平面,竖直向下的匀强电场E穿过其中,在轨道的上缘有一个质量为m,带电量为+q的小球,由静止开始由半圆形轨道的顶点沿轨道运动,下列说法正确
如图所示,绝缘光滑的半圆轨道位于竖直平面,竖直向下的匀强电场E穿过其中,在轨道的上缘有一个质量为m,带电量为+q的小球,由静止开始由半圆形轨道的顶点沿轨道运动,下列说法正确的是( )
A. 小球运动过程中机械能守恒
B. 小球在轨道最低点时速度最大
C. 小球在最低点对轨道的压力为mg+qE
D. 小球在最低点对轨道的压力为2(mg+qE)
物理
人气:815 ℃
时间:2019-11-23 13:38:07
优质解答
A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者弹簧的弹力做功,小球在运动的过程中,电场力对小球做功,所以机械能不守恒,故A错误.
B、小球向下运动到轨道最低点的过程中,重力和电场力对小球都做正功,根据动能定理得知,小球在轨道最低点时速度最大,所以B正确.
C、D在下滑的过程中,对小球运用动能定理可得,(mg+qE)R=
1
2
mV
2
,在最低点时,由向心力的公式可得,N-mg-qE=m
V
2
R
,联立以上两个方程可得N=3(mg+qE),由牛顿第三定律可知,小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE),故CD错误.
故选B
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