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如图所示,一绝缘“⊃”形细管由两段相互平行的足够长的水平直管PQ、MN和一半径为...

如图所示,一绝缘“⊃”形细管由两段相互平行的足够长的水平直管PQ、MN和一半径为R的光滑半圆管MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN管内壁是光滑的,PQ管是粗糙的.现将一质量为m的带电小球(小球直径远小于R)放在MN管内,小球所受的电场力为重力的manfen5.com 满分网.重力加速度为g.
(1)若将小球由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离.
(2)若将小球由M点左侧5R处静止释放,设小球与PQ管间的动摩擦因数为μ(manfen5.com 满分网),小球所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小球在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.

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(1)小球刚好到达P点时,速度为零,对小球从D点到P点过程,运用动能定理列式求解x. (2)由题意,小球所受的电场力为重力的,μ≥,μmg≥qE.小球能到达P点左侧,设小球到达P点左侧s1静止,运用动能定理列式求解s1,整个运动过程中克服摩擦力所做的功W=μmgs1. 【解析】 (1)小球刚好到达P点时,速度为零,对小球从D点到P点过程,由动能定理得   qEx-2mgR=0-0 又由题意,qE=mg 联立解得,x=4R (2)若μ≥,则μmg≥qE. 设小球到达P点左侧s1静止,由动能定理得   qE(5R-s1)-mg•2R-fs1=0 又f=μN=μmg 联立解得,s1= 所以整个运动过程中克服摩擦力所做的功为 W=μmgs1= 答: (1)DM间的距离是4R. (2)整个运动过程中克服摩擦力所做的功为.
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考点分析:
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B.水泵每分钟对水所做的功为25mgh
C.水泵每分钟对水所做的功为mg(H+26h)
D.带动水泵的电动机的最小输出功率为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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