Question

如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段水平的直軌道和與之相切的圓弧軌道ABC連接而成，OC連線與豎直方向夾角為θ=30^o�？臻g中存在一與水平面成θ=30^o且斜向下的勻強電場，電場強度為E，圓形軌道的半徑為R=m。一質(zhì)量為m=1kg的小物塊帶正電，所帶電荷量q，且滿足Eq=mg。物塊在A點獲得一初速度，可使得物塊恰能在ABC段不離開圓軌道。g取10 m/s²。求：

（1）物塊在C點的速度；

（2）物塊在A點對軌道的壓力。

Answer 1

（1）物塊所受電場力與重力的合力斜向下，與豎直方向夾角為，大小為：

物塊過C點的臨界條件為：

解得_{，方向沿切線}

（2）設(shè)物塊在A點速度為，由動能定理：

在A點：

解得：

根據(jù)牛頓第三定律：物塊對軌道的壓力為