如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向...

问题详情：

如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为q（q＞0）的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb．不计重力，求：（1）电场强度的大小E；

（2）质点经过a点和b点时的动能．

【回答】

       解：质点所受电场力的大小为f=qE ①

设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb，由牛顿第二定律有：

 ②

 ③

设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有：

Eka=mva2 ④

Ekb=mvb2 ⑤

根据动能定理有：Ekb﹣Eka=2rf⑥

联立①②③④⑤⑥式得：

答：：（1）电场强度的大小E为（Nb﹣Na）；

（2）质点经过a点和b点时的动能分别为：（Nb+5Na）和（5Nb+Na）．

知识点：静电场及其应用单元测试

题型：综合题