Question

【題目】如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道,其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面,其動摩擦因數(shù)為=0.1，BD段為半徑R=0.2 m的光滑半圓,兩段軌道相切于B點(diǎn),整個軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m.一帶負(fù)電小球以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動,接著進(jìn)入半圓軌道后,恰能通過最高點(diǎn)D點(diǎn).已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10-2 kg,所帶電荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平軌道足夠長,小球可視為質(zhì)點(diǎn),整個運(yùn)動過程無電荷轉(zhuǎn)移)

（1）小球能通過軌道最高點(diǎn)D時的速度大小;

（2）帶電小球在從D點(diǎn)飛出后,首次落到水平軌道上時的位移大小;

（3）小球的初速度v0.

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）恰能通過軌道的最高點(diǎn)的情況下，設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為vD，離開D點(diǎn)到達(dá)水平軌道的時間為t，落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x，

則，

代入數(shù)據(jù)解得．

（2）2R=，代入數(shù)據(jù)解得，

．

（3）由動能定理得:

得2．5m/s．