Question

【題目】如圖所示，四分之一光滑的豎直絕緣圓軌道M與水平絕緣軌道BC固定在同 一豎直面內。圓軌道半徑為兄圓心0點和B點所在豎直線的右側空間存在著平行于軌道 此向右的勻強電場。現(xiàn)有一質量為m、電荷量為-q的小物塊，從水平軌道上的P點處由靜 止釋放，P點到B點的距離為2R，物塊經過B點恰好滑到A點。已知物塊與水平軌道間的 動摩擦因數(shù)為μ=0.5,不計空氣阻力，重力加速度為辦求：

(1)勻強電場的場強E；

(2)物塊第二次經過B點時對軌道的壓力；

(3)物塊第四次經過B點向右運動的距離與物塊第二次經過及向右運動的距離之比。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：物體從P到A的過程，由動能定理可求勻強電場的場強；物體從A到B的過程，由動能定理求到B的速度，物體運動到B端時，由重力和軌道的支持力的合力提供向心力，由牛頓第二、三定律可求出帶電體對圓弧軌道的壓力；全過程運用動能定理可求物塊第四次經過B點向右運動的距離x2與物塊第二次經過B向右運動的距離x1之比。

（1）物體從P到A的過程，

由動能定理得：

解得：

（2）物體從A到B的過程，由動能定理得：

在B點：

解得：

根據(jù)牛頓第三定律，物體對軌道的壓力F'N=3mg，方向豎直向下。

（3）全過程應用動能定理得：

解得：