悬赏求教

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 02:19:17
如图所示竖直面内一光滑圆环,下半部分存在水平向左的匀强电场,一带电量为+q,质量为m的小球从图示位置静止释放。小球将逐次被加速吗,如果是那么能量从哪里来?

上面各位的回答都是错误的,而且未点明要害之处。
这个问题与我当年读高中时刁难老师的题目很类似,记得当时老师也是一派胡言。

问题的关键之处是,根本不会存在楼主所画的那样的边界明确的匀强电场,也就是说楼主的问题是个伪问题。

为什么说不会存在楼主所画的那样的边界明确的匀强电场呢?学过静电场的环路定理的人都会知道,若真存在此种电场,那就与该定理是矛盾的,从而也违背能量守恒定律。

真实的情况如何呢?

首先,该电场上方还要有电场——可以逐渐减弱,可称为边缘电场;
其次,边缘电场要向上凸起,以保证闭合曲线的回路总积分为零;
最后,还要说明,绝对匀强的电场是不存在的,实际的电场越接近于匀强电场,那么,上面的第一条,就越明显,即边缘电场过渡的就越不明显,也就是说需要过渡的空间就越大。

不一定
只有小球能完成一次圆周运动是才能逐次加速。
先是小球下落的过程中势能转化为动能加上电场对小球做工,上升时动能转化为势能,当:
2qEr<mgr时,小球会在圆环内来回运动,而不会被逐次加速。
当2qEr>=mgr时小球可以达到最高点再落下从而一次次的被电场加速

是在被加速,直到等效重力的那个点,速度达到最大值。至于能量是来自于重力势能和进入电场后,电场力做的功。

因为由题意知,电场力和重力的大小和方向始终不变。
所以可先把电场力和重力合起来,算出合力
那么合力的大小和方向都是不变的,其实就等效于倾斜的重力

下面好理解了把
先被加速,直到等效重力的那个点,速度达到最大值。总势能(包括重力和电势能)最小,然后减速。

分情况看,

可能是做圆周运动,
也可能是做类似单摆一样的反复运动。

电场力,
小球开始在重力和电场力的作用下开始运动,电场力对小球做功直到小球出电场,而在上半部分没有电场,因此小球回到起始位置时,只有电场力做了功,W=ED
而小球每运动一周就要增加W的动能.所有能量主要是电场的

带正电的小球进入电场,电场力对其做正功,小球转一