如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑．现将一质量为m，带电荷

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑．现将一质量为m，带电荷量为+q的小球从管中A点由静止释放，已知qE=mg．求：
（1）小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；
（2）小球释放后，第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力．
魔方格

◎ 答案

（1）小球从A至D点过程，由动能定理得：
mgR+qER=
1
2
mv12
又：qE=mg
解得：v1=2

gR

在D点，由牛顿第二定律得：
FN-mg=m
v21
R

解得：FN=5mg
由牛顿第三定律得：
FN=FN′
所以小球经过最低点D时对管壁的压力为5mg，方向向下．
（2）小球第一次经过C点时，由动能定理得：
-mgR+qE?2R=
1
2
mv22
设在C点管壁对小球的作用力方向向下：
mg+FC=m
v22
R

解得：FC=mg，FC的方向向下
答：
（1）小球释放后，第一次经过最低点D时的速度为2

gR
，对管壁的压力大小为5mg，方向向下．
（2）第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力大小为mg，方向向下．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑．现将一质量为m，带电荷…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【牛顿第三定律】，【动能定理】，【电场强度的定义式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

管壁 向下 塑料管 内径 内壁
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