【題目】如圖所示、絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=040m;在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=10×104N/C現(xiàn)有一質(zhì)量m=010kg的帶電體可視為質(zhì)點放在水平軌道上與B端距離s=10m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零已知帶電體所帶電荷量q=80×10-5C,求:

1帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力;

2帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功。

【答案】150 N,方向豎直向下 2-072 J

【解析】

試題分析:1設帶電體在水平軌道上運動的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律有qE=ma

解得a==80 m/s2

設帶電體運動到B端的速度大小為vB,則vB2=2ax

解得vB==40 m/s

設帶電體運動到圓弧形軌道的B端時受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律有FN-mg=

解得FN=mg+=50 N。

根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大小FN'=FN=50 N,方向豎直向下

2因電場力做功與路徑無關,所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中, 電場力所做的功W=qER=032 J

設帶電體沿圓弧形軌道運動過程中摩擦力所做的功為Wf,對此過程根據(jù)動能定理有W+Wf-mgR=0-mvB2

解得Wf=-072 J。

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B.干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的

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D.干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的

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