Question

（1）试计算物块在从A到C运动过程中克服摩擦力做的功。
（2）求物块离开轨道落回水平面过程的水平距离。

Answer 1

（1）W= mv₀²/2+5（qE-mg）R/2（2）S="2R  "

（1）物块恰能通过最高点C时，圆弧轨道与物块之间没有力作用，物块受到重力和电场力提供向心力。mg-qE=mv_c²/R                  ①  （4分）
物块在由A运动到C的过程中，设物块克服摩擦力做的功为W，根据动能定理有qE2R-W-mg2R=mv_C²/2-mv₀²/2         ② （4分）
解得W= mv₀²/2+5（qE-mg）R/2        （2分）
（2）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为S，则水平方向有S=v_Ct　③　 (3分)
竖直方向有2R=(g-qE/m)t²/2   　　　　④　　（3分）         
由①③④解得 S="2R     " （2分）