Question

 如圖14所示，ＡＢＣＤ表示豎立在場強為的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的ＢＣＤ部分是半徑為Ｒ的半圓環，軌道的水平部分與半圓環相切，Ａ為水平軌道上的一點，而且，ＡＢ＝Ｒ＝0.2ｍ，把一質量ｍ＝10ｇ、帶電量ｑ＝的小球在水平軌道的Ａ點由靜止釋放后，小球在軌道的內側運動（ｇ＝10）。求：

（１）小球到達Ｃ點時的速度

（２）小球達到Ｃ點時對軌道的壓力

（３）要使小球剛好能運動到Ｄ點，小球開始運動的位置應離Ｂ點多遠？

 

Answer 1

【答案】

 解：（１）、（２）如圖所示，設小球在Ｃ點的速度大小是，對軌道的壓力大小為，則對于小球由ＡC的過程中，應用動能定理列出：－０，在Ｃ點的園軌道徑向應用牛頓第二定律，有，解得

（３）如圖所示，設小球初始位置應在離Ｂ點ｘｍ的點，對小球由Ｄ的過程應用動能定理，有：，在Ｄ點的圓軌道徑向應用牛頓第二定律，有，解得