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下面是某同学对课后习题的解答过程: 如图所示,正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处,将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球,从轨道的A处无初速度释放,求: (1)小球运动到B点时的速度大小;(2)小球在B点时对轨道的压力。 解:(1)设小球
下面是某同学对课后习题的解答过程: 如图所示,正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处,将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球,从轨道的A处无初速度释放,求: (1)小球运动到B点时的速度大小;(2)小球在B点时对轨道的压力。 解:(1)设小球
admin
2017-08-17
22
问题
下面是某同学对课后习题的解答过程:
如图所示,正电荷q
1
固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处,将另一带正电、电荷量为q
2
、质量为m的小球,从轨道的A处无初速度释放,求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;(2)小球在B点时对轨道的压力。
解:(1)设小球通过轨道最低点时的速度大小为v,小球从A到B的过程中只有重力做功,根据动能定理得:
(2)以小球为研究对象,对其受力分析。小球受重力、支持力与电场力,则有:
N=mg-
则小球在B点时对轨道的压力为N=mg-
。
问题:
指出学生解答中的错误,分析错误产生的可能原因,给出正确解法。
选项
答案
学生已经掌握了题干中电场力做功的情形,并正确求出小球在B点的速度,但是忽略了小球是做圆周运动,其所受合力提供向心力。另外应该标明,小球受到的支持力和小球对轨道的压力大小相等,方向相反。正确解法为: ①设小球通过轨道最低点时的速度大小为v,小球从A到B的过程中只有重力做功,根据动能定理得: [*] ②以小球为研究对象,重力、支持力与电场力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: [*] 由牛顿第三定律得:小球通过轨道最低点时对轨道的压力大小为: N’=N=3mg+[*]
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
教师资格
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