Question

【題目】如圖所示，ABCD為放在E＝1.0×103V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中BCD部分是直徑為20 cm的半圓環(huán)，AB＝15 cm，今有m＝10 g、q＝10－4C的小球從靜止由A點沿軌道運動，它運動到圖中C處時的速度是______ m/s，在C處時對軌道的壓力是______ N；要使小球能運動到D點，開始時小球的位置應(yīng)離B點________m.

Answer 1

【答案】 ；0.4；0.25；

【解析】

對A到C點的過程運用動能定理，求出C點的速度；根據(jù)徑向的合力提供向心力，求出軌道對球的彈力，從而得知球?qū)�軌道的壓力�?/span>
小球恰好到達D點時重力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律求出到達D點的速度，然后應(yīng)用動能定理求出小球初位置到B的距離；

小球從A經(jīng)B到C的過程中，由動能定理得：，
代入數(shù)據(jù)解得：；

在C點，牛頓第二定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：
由牛頓第三定律可知，小球?qū)�軌�?/span>C點的壓力：；
小球恰好運動到D點時，在D點，由牛頓第二定律得：，
從A點到D點過程，由動能定理得：，
代入數(shù)據(jù)解得：，開始時小球的位置應(yīng)離B點。