【題目】有一玩具汽車絕緣上表面固定一個帶負電物塊,它們的總質(zhì)量m=0.5kg,物塊帶電量q= -5.0×10-5C。現(xiàn)把玩具汽車放置在如圖所示的水平直軌道A點,BC由光滑管道彎曲而成的半圓軌道,玩具汽車在光滑管道中能自由運動,整個軌道所處空間存在豎直向下的勻強電場,其電場強度大小E=6.0×l04N/c。玩具汽車在水平直軌道運動時阻力恒為Ff=0.5N,通電后玩具汽車以恒定功率P=l0w行駛,通電1.0s自動斷電,斷電后玩具汽車能以一定的速度從B點進入半圓軌道。已知AB間距L=4.0m,g取l0m/s2(玩具汽車可看成質(zhì)點,整個運動過程物塊帶電量不變)。

【1】若半圓軌道半徑R=0.4m,玩具汽車進入管道中B點時對管道的壓力多大?

【2】當半圓軌道半徑R滿足什么條件時,玩具汽車能再次回到A點?

【答案】

【1】42N

【2】

【解析】對AB段:

對B點:

根據(jù)牛頓第三定律:玩具汽車進入管道中B點時對管道的壓力為42N

對BC段:

對類平拋運動:

由上面幾式可得:當R=1m時恰能回到A點

另一方面:由得:

當軌道半徑時,玩具汽車將沿半圓軌道返回,由B向A運動,

根據(jù)得:能回到A點.

練習冊系列答案
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A. B. C. D.

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