Question

【題目】如圖所示，水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R＝0.4m。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×104 N/C。現(xiàn)有一電荷量q＝1.0×10—4 C，質(zhì)量m＝0.1kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度υB＝5 m/s。已知帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g＝10 m/s2。求:

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí)，圓形軌道對(duì)帶電體支持力的大小;

(2)帶電體在水平軌道上的釋放點(diǎn)P到B點(diǎn)的距離;

(3)帶電體第一次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后，落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離。

Answer 1

【答案】（1）7.25N （2）2.5m （3）0.4m

【解析】試題分析：（1）在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律： ；解得FB=7.25N；

（2）由P點(diǎn)到B點(diǎn)由動(dòng)能定理： ，代入數(shù)據(jù)解得：x=2.5m

（3）由B點(diǎn)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理：mg2R=

從C點(diǎn)飛出時(shí)，水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)： ；

豎直方向：

聯(lián)立解得x=1.2m