半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m,带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,珠子所受静电力是其重力的3/4,将珠子从环上最低

半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m,带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,珠子所受静电力是其重力的3/4,将珠子从环上最低

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半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m,带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,珠子所受静电力是其重力的3/4,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,则珠子所能获得的最大动能Ek为多少?
答案
解:设珠子带的电荷量为q,电场强度为E
珠子在运动过程中受到三个力的作用,其中只有电场力和重力对珠子做功,其合力大小为

设F与竖直方向间夹角为θ,如图所示,则


把这个合力等效为复合场产生的力,此复合场强度为g"=,g"与竖直方向间的夹角为θ,珠子沿圆环运动,可以类比于单摆的运动,运动中的动能最大位置是“最低点”,由能的转化及守恒可求出最大的动能为
举一反三
在下图虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子,穿过该区域时并未发生偏转,假设重力忽略不计,则在该区域中的E和B的方向可能是
[     ]
A.E竖直向上,B垂直纸面向外
B.E竖直向上,B垂直纸面向里
C.E和B沿水平方向,并与电子运动的方向相同
D.E和B沿水平方向,并与电子运动的方向相反
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如图所示的正交电场和磁场中,有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中,并沿直线运动(不考虑重力作用),则此粒子
[     ]
A.一定带正电
B.一定带负电
C.可能带正电或负电,也可能不带电
D.一定不带电
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如图所示,某空间匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场垂直纸面向里,一金属杆ab从高h处自由下落,则
[     ]
A.a端先着地
B.b端先着地
C.两端同时着地
D.以上说法均不正确
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如图所示,在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向,以相同的动能射入两极板间,其中氘核沿直线运动,未发生偏转,质子和氚核发生偏转后射出,则:①偏向正极板的是质子;②偏向正极板的是氚核;③射出时动能最大的是质子;④射出时动能最大的是氚核,以上说法正确的是
[     ]
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
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如图所示,有一磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以初速度v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小为____,方向为____。
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