Question

如圖所示，AJ3CD為豎立放在場強(qiáng)E=10⁴V/m的水平勻強(qiáng)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為水平軌道的一點(diǎn)，而且

.

AB

=R=O.2m 把一質(zhì)量m=100g、帶電q=10^-4C的小球，放在水平軌道的A點(diǎn)，由靜止開始被釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動．求_：（g=10m/S²）
（1）它到達(dá)C點(diǎn)時的速度是多大？
（2）它到達(dá)C點(diǎn)時對軌道壓力是多大？

Answer 1

（1）設(shè)：小球在C點(diǎn)的速度大小是V_c，對軌道的壓力大小為N_C，
則對于小球由A→C的過程中，應(yīng)用動能定理列出：
qE×2R-mgR=

1

2

mv_c²
解得：v_c=2m/s
（2）在C點(diǎn)的圓軌道徑向，小球受到軌道對它的彈力和電場力，
應(yīng)用牛頓第二定律，有：
N_C-qE=m

v 2c

R

解得：N_C=5qE-2mg=3N
答：（1）它到達(dá)C點(diǎn)時的速度是2m/s
（2）它到達(dá)C點(diǎn)時對軌道壓力是3N．