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案例: 下面为一道物理习题和某学生的解答过程。 题目:如图8所示,质量为m、电量为q的带正电物体位于水平有界的匀强电场中,从半径为r的1/4光滑圆弧顶端由静止开始滑下,滑到圆弧底端恰好脱离电场水平飞出。竖直下落距离h时,垂直击中倾角为30°的斜面,
案例: 下面为一道物理习题和某学生的解答过程。 题目:如图8所示,质量为m、电量为q的带正电物体位于水平有界的匀强电场中,从半径为r的1/4光滑圆弧顶端由静止开始滑下,滑到圆弧底端恰好脱离电场水平飞出。竖直下落距离h时,垂直击中倾角为30°的斜面,
admin
2021-03-27
16
问题
案例:
下面为一道物理习题和某学生的解答过程。
题目:如图8所示,质量为m、电量为q的带正电物体位于水平有界的匀强电场中,从半径为r的1/4光滑圆弧顶端由静止开始滑下,滑到圆弧底端恰好脱离电场水平飞出。竖直下落距离h时,垂直击中倾角为30°的斜面,求电场强度E的大小。
解:带电物体在光滑圆弧轨道上的运动过程中,所受支持力始终与速度方向垂直,不做功,只有电场力和重力做功,根据动能定理得mgr+Eqr=1/2mv
x
2
。 水平飞出电场后,物体只受重力,做平抛运动,有v
x
2
=2gh,h=1/2gt
2
,x=v
x
t。垂直击中倾角为30°的斜面:x/h=tan30°,解得E=[mg(12r+h)]/12qr。
问题:
给出该习题的正确解答。
选项
答案
正确解答: 带电物体在光滑圆弧轨道上运动过程中,所受支持力始终与速度与方向垂直,因此,支持力不做功,只有电场力和重力做功。根据动能定理,有mgr+Eqr=1/2mv
x
2
。 水平飞出电场后,物体只受重力作用,做平抛运动,有v
x
2
=2gh,h=1/2ft
2
,x=v
x
t。垂直击中倾角为30°的斜面:v
x
/v
y
=tan30°,解得E=[mg(h-3r)]/3qr。
解析
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物理学科知识与教学能力题库教师资格分类
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物理学科知识与教学能力
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