一道关于带电粒子在电场中的运动在某竖直平面内有一水平向右的匀强电场,场强E=1×104N/C．场内有一半径R=2m的光滑竖直绝_物理解答

一道关于带电粒子在电场中的运动
在某竖直平面内有一水平向右的匀强电场,场强E=1×104N/C．场内有一半径R=2m的光滑竖直绝缘环形轨道,轨道的内侧有一质量为m=0.4kg、带电量为q=+3×10- 4C的小球,它恰能沿圆环作圆周运动．取圆环的最低点为重力势能和电势能的零势能点．求：⑴小球机械能的最小值．⑵重力势能和电势能的和的最小值．
答案为⑴17J ⑵-2J
要具体的步骤与解析

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解答

1.重力和电场力的合力的大小为 F合=[(mg)^2+(Eq)^2]^0.5=5N,方向为向右下与水平成arctan4/3所以小球速度最小时的向心力为5N,最小速度为5m/s.总能量等于机械能加电势能,所以当电势能最大时机械能最小,此时,小球位于轨...