Question

【題目】如圖，質量m＝0.08kg、電荷量q＝1.6×10－6C的帶正電(可視為質點)小球，從半徑R＝0.8m的固定光滑圓弧絕緣軌道上的A點由靜止滑下，C點切線水平、距水平地面高h＝0.8m。整個裝置處在方向水平向左、場強大小E＝3.75×105V/m的勻強電場中。重力加速度g＝10m/s2。求：

(1)小球到達C點時對軌道的壓力大小；

(2)小球落地時距C點的水平距離。

Answer 1

【答案】(1)，(2)。

【解析】

(1)小球由靜止從滑到的過程，由動能定理得：

代入數據解得：

小球運動到點時，由牛頓第二定律得：

代入數據解得：，由牛頓第三定律知小球對軌道的壓力大小；

(2)小球離開點后，豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻減速直線運動，豎直方向有：

解得：

水平方向有：

解得：。

小球落地時距點的水平距離：

解得：。