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相关例题:
例题:
一个半径为R的绝缘光滑圆环轨道处在匀强电场中,电场方向与圆环平面平行。在圆环上有一个质量为m的小物体,带电量为+q,它从环的顶端静止滑下,滑到最低点时对轨道的压力为多少?
分析与解答:
1. 首先,我们需要明确静电场的基本概念和性质。静电场是由静止电荷产生的电场,其电场强度E与电荷的分布、电场力与电荷量的关系等都是已知的。
2. 根据题意,小物体在圆环轨道上运动,受到重力和电场力的作用。由于小物体带正电荷,因此它受到的电场力向上,与重力的方向相反。
3. 在圆环轨道上运动时,小物体受到的电场力不做功,因为它始终与运动方向垂直。因此,小物体的动能只与重力有关。
4. 根据动能定理,小物体在圆环轨道上运动时,只有重力和电场力做功。因此,小物体的动能变化量等于重力势能的减少量。
5. 在圆环轨道的最低点,小物体对轨道的压力为支持力,方向向上。根据牛顿第三定律,小物体受到轨道的支持力大小为F = mg + qE。其中E为圆环所在处的电场强度,可根据电场强度公式E = F/q求解。
综上所述,小物体在圆环轨道上运动时受到重力和电场力的作用,在最低点时对轨道的压力为支持力。根据动能定理和电场强度公式可求解支持力的大小和方向。
希望这个例题能够帮助你更好地理解静电场的概念和计算方法!
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