Question

【題目】如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個端點，AC為圓弧一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電小球，從A點正上方高為H處由靜止釋放，并從A點沿切線進(jìn)入半圓軌道不計空氣阻力及一切能量損失．

（1）小球在A點進(jìn)入電場時的速度；

（2）小球在C點離開電場前后瞬間對軌道的壓力分別為多少；

（3）小球從B點離開圓弧軌道后上升到最高點離B點的距離．

Answer 1

【答案】（1）；

（2）、；

（3）．

【解析】

（1）對從釋放到A點過程，根據(jù)動能定理，有：

解得：

（2）對從釋放到最低點過程，根據(jù)動能定理，有：

……①

小球在C點離開電場前瞬間，根據(jù)牛頓第二定律，有：

……..②

小球在C點離開電場后瞬間，根據(jù)牛頓第二定律，有：

……. ③

聯(lián)立①②③解得：

根據(jù)牛頓第三定律，小球在C點離開電場前后瞬間對軌道的壓力分別為

（3）從釋放小球到右側(cè)最高點過程，根據(jù)動能定理，有：

解得：

答：（1）小球在A點進(jìn)入電場時的速度為；

（2）小球在C點離開電場前后瞬間對軌道的壓力分別為、；

（3）小球從B點離開圓弧軌道后上升到最高點離B點的距離為．