如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑軌道，一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放，沿軌道下滑，已...

問題詳情：

如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑軌道，一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放，沿軌道下滑，已知小球的質 量為m、電荷量為－q，勻強電場的場強大小為E，斜軌道的傾角為α（小球的重力大於所受的電場力）

   （1）求小球沿斜軌道下滑的加速度的大小；

   （2）若使小球通過圓軌道頂端的B點，求A點距水平地面的高度h至少應為多大？

   （3）若小球從斜軌道h＝5R處由靜止釋放，假設其能夠通過B點，求在此過程中小 球機械能的改變量。

【回答】

解：（1）根據牛頓第二定律有：（mg－qE）sin α＝ma

解得a＝

（2）若小球剛好通過B點，根據牛頓第二定律有：mg－qE＝

小球由A到B，根據動能定理有：（mg－qE）（h－2R）＝

聯立以上兩式得h＝

（3）小球從靜止開始沿軌道運動到B點的過程中，設機械能的變化量為ΔE機

由ΔE機＝W電，W電＝－3qER

得ΔE機＝－3qER

知識點：機械能守恆定律單元測試

題型：計算題