如圖，勻強電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行．a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向...

問題詳情：

如圖，勻強電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行．a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向平行．一電荷量為q（q＞0）的質點沿軌道內側運動，經過a點和b點時對軌道壓力的大小分別為Na和Nb．不計重力，求：（1）電場強度的大小E；

（2）質點經過a點和b點時的動能．

【回答】

       解：質點所受電場力的大小為f=qE ①

設質點質量為m，經過a點和b點時的速度大小分別為va和vb，由牛頓第二定律有：

 ②

 ③

設質點經過a點和b點時的動能分別為Eka和Ekb，有：

Eka=mva2 ④

Ekb=mvb2 ⑤

根據動能定理有：Ekb﹣Eka=2rf⑥

聯立①②③④⑤⑥式得：

答：：（1）電場強度的大小E為（Nb﹣Na）；

（2）質點經過a點和b點時的動能分別為：（Nb+5Na）和（5Nb+Na）．

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：綜合題