◎ 题目

如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104N/C．现有一电荷量q=+1.0×10-4C，质量m=0.10kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB=5.0m/s．已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50，重力加速度g=10m/s2．求： （1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小； （2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离； （3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离．

◎ 答案

（1）设带电体在B点受到的支持力为N，依据牛顿第二定律 N-mg=m v 2B R 解得 N=7.25N （2）设PB间的距离为s，带电体从P运动到B过程，依据动能定理得 （qE-μmg）s= 1 2 m v 2B 解得：s=2.5m （3）设带电体运动到C点的速度为vC，依据动能定理得 1 2 m v 2B = 1 2 m v 2C +2mgR 带电体离开C点后在竖直方向上做自由落体运动，设在空间运动的时间为t，则 2R= 1 2 gt2 在水平方向上做匀减速运动，设在水平方向的加速度大小为a，依据牛顿第二定律 qE=ma 设落在水平轨道上的位置到B点的距离为x，依据运动学公式得 x=vCt- 1 2 at2 联立解得：x=0.40m 答： （1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小是7.25N； （2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离是2.5m； （3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离是0.40m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104N/C．现有一…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。