Question

【題目】如圖所示，ABCD表示豎立在場強為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切，A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.01kg、帶電量q=+10-5C的小球在水平軌道的A點由靜止釋放后，小球在軌道的內側運動（g=10m/s2）。求：

(1)小球到達C點時的速度多大？

(2)小球達到C點時對軌道的壓力多大？

(3)要使小球剛好能運動到D點，小球開始運動的位置應離B點多遠？

Answer 1

【答案】(1)2m/s，(2)0.3N，水平向右，(3)0.5m。

【解析】

(1)根據動能定理：

得：v=2m/s；

(2)根據牛頓第二定律：

解得：N=0.3N，根據牛頓第三定律知小球達到C點時對軌道的壓力，方向水平向右；

(3)剛好到達D點：

根據動能定理：

解得：x=0.5m。