由题意得tan 30°=
由牛顿第二定律得qE=ma
联立解得E=×103 N/C.
(3)由动能定理得qUab=m(v+v)-0
联立解得Uab=400 V.
【答案】 (1)1.0×104 m/s (2)×103 N/C (3)400 V
带电粒子在复合场中的运动 带电粒子在电场与重力场的叠加场中运动
1.受力情况:受重力与静电力.
2.处理方法:对于电场为匀强电场的情况,因重力和静电力都是恒力,所以可以看做一个力来分析求解.
如图所示,半径为R的光滑圆环竖直置于场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中,质量为m、带电荷量为+q的空心小球穿在环上.当小球从顶点A由静止开始下滑到与圆心O等高的位置B时,求小球对环的压力.(重力加速度为g)
【解析】 小球从A到B的过程中,重力做正功,静电力做正功,动能增加,由动能定理有mgR+EqR=mv2
在B点时小球受到重力G、静电力F和环对小球的弹力F1三个力的作用,沿半径方向指向圆心的合力提供向心力,则F1-Eq=m
联立可得F1=2mg+3Eq
小球对环的作用力与环对小球的作用力为作用力与反作用力,两者等大反向,即小球对环的压力F′1=2mg+3Eq,方向水平向右.
【答案】 2mg+3Eq,方向水平向右