Question

）某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：竖直平面内有一水平轨道AB与1/4圆弧轨道BC相切于B点，如图所示。质量m=100kg的滑块（可视为质点）从水平轨道上的 P 点在水平向右的恒力F的作用下由静止出发沿轨道AC运动，恰好能到达轨道的末端C点。已知P点与B点相距L=6m，圆轨道BC的半径R=3m，滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.25，其它摩擦与空气阻力均忽略不计。（g取10m/s²)求：

（1）恒力F的大小．

（2）滑块第一次滑回水平轨道时离B点的最大距离

（3）滑块在水平轨道AB上运动经过的总路程S．   

Answer 1

在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的偏转距离就越大。当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电

       压。加速过程，由动能定理得：

                ①     （2分）

       进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上作匀速运动

       l=v₀t                 ②     （1分）

       在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动，加速度：

               ③     （1分）Ks5u

       偏转距离    ④  （2分）  能飞出的条件为    ⑤  （1分）

       解①～⑤式得：V     （1分）

       即要使电子能飞出，所加电压最大为400V。