Question

【题目】如图所示，一个半径为R＝0.5m的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端等高，处于沿水平方向的电场强度为E＝l×l03V/m的匀强电场中。一个质量为m＝0.1kg，带电量为+q＝6×10﹣4C的带电小球，从轨道左端最高点由静止释放，N为轨道最低点，小球能够通过最低点N点并运动到右侧圆周的某处。g＝10m/s2求：

（1）小球到达N点时的速度；

（2）小球第一次经过N点时对轨道的压力。

Answer 1

【答案】（1）2m/s，方向水平向右（2）1.8N，方向竖直向下

【解析】

（1）小球从轨道左端最高点由静止释放运动到轨道最低点N点的过程中，

由动能定理知：

得v＝2m/s，方向水平向右；

（2）设小球第一次经过N点时轨道对小球的支持力为FN

由牛顿第二定律有：

得FN＝1.8N

由牛顿第三定律知小球经过N点时对轨道的压力大小为1.8N，方向竖直向下。