◎ 题目

如图所示，ABCD是放在E=1.0×103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑竖直轨道，BCD是直径为20cm的半圆环，AB=15cm，一质量为10g，带电量1.0×10-4C的小球由静止在电场力作用下自A点沿轨道运动，求： （1）它运动到C点速度多大？此时对轨道的压力多大？ （2）要使小球运动到D点，小球开始运动的位置A’至少离B点多远？

◎ 答案

（1）小球从A经B到C的过程中，电场力做功，克服重力做功，根据动能定理得： qE(sAB+R)-mgR= 1 2 mvc2 代入数据，解得vc= 3 m/s． 根据牛顿第二定律：N-qE=m vc2 R 则N=qE+m vc2 R =0.1+0.3N=0.4N 根据牛顿第三定律小球对轨边C点的压力为O.4N 答：小球运动到C点的速度为 3 m/s． （2）小球能通过最高点的最小速度vD，这时轨道对小球的压力为零，由牛顿第二定律得 mg=m vD2 R 解得vD= gR =1m/s 由动能定理得：qEsA′B-mg?2R= 1 2 mvD2 解得：sA′B=0.25m． 答：小球开始运动的位置A’至少离B点0.25m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，ABCD是放在E=1.0×103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑竖直轨道，BCD是直径为20cm的半圆环，AB=15cm，一质量为10g，带电量1.0×10-4C的小球由静止在电场力作用下自A…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【动能定理】，【电势能】  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。