Question

【题目】如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R＝0.4m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104 N/C。现有一电荷量q＝1.0×10—4 C，质量m＝0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度υB＝5 m/s。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g＝10 m/s2。求:

(1)带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小;

(2)带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离;

(3)带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离。

Answer 1

【答案】（1）7.25N （2）2.5m （3）0.4m

【解析】试题分析：（1）在B点，根据牛顿第二定律： ；解得FB=7.25N；

（2）由P点到B点由动能定理： ，代入数据解得：x=2.5m

（3）由B点到C点，由动能定理：mg2R=

从C点飞出时，水平方向做匀减速运动： ；

竖直方向：

联立解得x=1.2m