Question

【題目】如圖所示，AB為水平絕緣粗糙軌道，動摩擦因數為μ=0.2，AB距離為5m；BC為半徑r=lm的豎直光滑絕緣半圓軌道；BC的右側存在豎直向上的勻強電場，電場強度E=500N/C．一質量m=lkg，電量q=1.0×10-2C的帶負電小球，在功率P恒為20W的水平向右拉力作用下由靜止開始運動，到B點時撤去拉力．已知到達B點之前已經做勻速運動（g=10 m/s2），求：

（1）小球勻速運動的速度大��；

（2）小球從A運動到B所用的時間；

（3）請計算分析小球是否可以到達C點，若可以，求軌道對小球的彈力．

Answer 1

【答案】（1）（2）3s（3）

【解析】

分析平衡條件求解速度；應用動能定理和向心力方程求解各物理量。

（1）因為小球做勻速直線運動，所以

解得：

（2）A到B過程中，由動能定理：

解得：

（3）小球從B點到C點，由動能定理得：

解得：

若小球恰好過C點，則：

解得：

則在C點，根據牛頓第二定律：

解得軌道對小球的彈力：