[题目]小明学物理.还是有一点儿悟性的.那一章单元检测.物理老师就让他编一个题.要求将静电场与平抛.圆周运动结合起来.他就编出了如下这样一个题目.请你也做一做:如图所示.光滑绝缘水平桌面上固定有一半径为R.关于OB所在直线对称的圆弧形光滑绝缘轨道ABC.在桌面内加一沿OB方向.场强大小为E的水平匀强电场.现将一质量为m.带电量为q的带正电绝缘小球从轨道左� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】小明学物理，还是有一点儿悟性的，《静电场》那一章单元检测，物理老师就让他编一个题，要求将静电场与平抛、圆周运动结合起来，他就编出了如下这样一个题目，请你也做一做：如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定有一半径为R、关于OB所在直线对称的圆弧形光滑绝缘轨道ABC，在桌面内加一沿OB方向、场强大小为E的水平匀强电场，现将一质量为m、带电量为q的带正电绝缘小球从轨道左侧某位置以垂直OB所在直线的初速度推出，小球在电场的作用下恰好从A点沿圆弧轨道切线方向进入圆弧轨道（已知OA与垂直OB的直径之间的夹角为），并最终从C点离开圆弧轨道，试求：

（1）小球经过B点时对轨道的压力大小；

（2）小球速度再次恢复为时，距最初推出点的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

（l）小球过A点时有

vAsinθ=v0

从A到B，由动能定理得

在B点，对小球，由牛顿第二定律得

由牛顿第三定律知，小球对轨道的压力为

F′N=FN

联立解得

（2）从推出点到A点，小球沿垂直电场方向的位移为

x=v0t

由动量定理，有

qEt=mvAcosθ-0

则小球速度大小再次恢复到v0时，距最初推出点的能离为

d=|2（x-Rcosθ）|

解得

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(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程

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