二、如圖12所示,一垂直架設且固定於地面的圓環,內側有一用絕緣材料製成的光滑軌道,軌道半徑為R,圓心為O。設重力加速度為g,若將質量為M及帶正電荷電量為Q的小球(視為質點),從P點(高度為R)以初速度V沿軌道向下射出,試回答下列各問題:
1. 小球之初速度V至少需為多少,方能作完整的圓周運動?(3分)
2. 若於此圓形軌道區域內施加與地面垂直向下之均勻電場E,則小球之初速度V至少需為多少,方能作完整的圓周運動?(4分)
3. 將第2小題的電場改為垂直射出紙面之均勻磁場B,並於P點以初速度V0射出小球,則小球到達圓環底部的過程中,磁場對小球所作的功為若干?為什麽?(3分)
參考解析
第一小題
第二小題
方法一
方法二
第三小題
磁場對小球所作的功為零。 因為施加射出紙面方向之磁場 B 時,小球所受磁力 F =Qv B ,雖然各點的速度不同,但 受力方向永遠為離心方向,與小球運動方向垂直故不作功。
想知道105指考試題與詳解,請至105指考詳解與解析
加油,未來美好的日子在等著你
指考考完,想找動畫推薦,電影動畫
也歡迎參考
全站熱搜
留言列表