作业帮高一物理：光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘圆形轨道BCD光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘轨道BCD平滑连接,圆形轨道竖直放置,空间存在水平向右的匀强电场,场强为E,今有一质
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 04:07:35
高一物理：光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘圆形轨道BCD光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘轨道BCD平滑连接,圆形轨道竖直放置,空间存在水平向右的匀强电场,场强为E,今有一质
高一物理：光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘圆形轨道BCD
光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘轨道BCD平滑连接,圆形轨道竖直放置,空间存在水平向右的匀强电场,场强为E,今有一质量为m,带电荷量为q的滑块,所受电场力大小等于重力滑块在A点由静止释放.若它能沿圆轨道运动到与圆心等高的D点,则AB至少为多长?
下面是答案：如图所示,滑块所受重力mg和电场力qE的合力F合与竖直方向成45°角,滑块只要过了P点便可以完成圆周运动到达D点.
故在P点,有：
根号[(qE)^2＋(mg)^2]＝(mv^2)/R……（1）
而qE＝mg……（2）
对滑块由A到P的过程,由动能定理得：
qE•(AB－Rcos45°)－mg(R＋Rsin 45°)＝(mv^2)/2-0.……（3）
联立（1）（2）（3）式解得AB=(2+3√2R）/2
我就是不明白（3）式,为什么要AB－Rcos45°,R＋Rsin 45°啊?请详细说明,谢谢.
高一物理：光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘圆形轨道BCD光滑绝缘水平轨道AB与半径为R的光滑绝缘轨道BCD平滑连接,圆形轨道竖直放置,空间存在水平向右的匀强电场,场强为E,今有一质
这涂鸦……好销魂
这里的P点应该是指D上方1/8圆弧的那个点吧.你的问题可以归结为为何P点在那里.
这涉及到“等效”的概念.可以看出,主角滑块在大背景下始终受到重力、压力、电场力.如果我们把电场力去掉,那么这个问题就很简单了,而所谓的P点也就变到了C、D的中间了,也就是B的正上方.
但是为何加了电场力后P就变了呢?因为滑块所受的引力场变了,滑块所处的场已经由原来单纯的重力场变为了重力场、电场的叠加场.这类问题的关键就是找出P点到底变到哪里去了?
很简单啦,将重力和电场力合成,但是……我们只要方向!没错,我们只要得到合成后的方向,将这个方向线延长,然后平移,使其过圆心,随后我们得到它与圆弧的两个交点,一个在D上方,一个在B上方,B上方的明显不符合要求（太矮啦,屌丝就这样出局了）.
最后,我们得到了P点.
至此,此题已破.
至于AB－Rcos45°,R＋Rsin 45°,指的就是P点的位置啊,从A到P,电场力在水平方向上不就是位移AB－Rcos45°么?重力在竖直方向上不就是位移R＋Rsin 45°么?
答案是按照圆弧225度做的
您画的是270度
请核对
等效重力法，当只有重力而不存在电场力时，物块只要过了最高点就可以完成圆周运动，而此时有电场力，场力qE的合力F合与竖直方向成45°角，把合力等效成重力
要保证它能沿圆轨道运动到与圆心等高的D点，就要保证他能够恰好到达等效最高点，而在这一题中的等效最高点在BC之间，因此等效最高点在等效最低点的上方。
电势能只是qe*距离，这里的距离是AP间的垂直距离，所以是AB-Rcos45。
重力做功为R+Rsin45...
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要保证它能沿圆轨道运动到与圆心等高的D点，就要保证他能够恰好到达等效最高点，而在这一题中的等效最高点在BC之间，因此等效最高点在等效最低点的上方。
电势能只是qe*距离，这里的距离是AP间的垂直距离，所以是AB-Rcos45。
重力做功为R+Rsin45
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