Question

【題目】如圖所示，豎直面內的光滑絕緣半圓軌道，直徑MN水平，將一帶正電的小球從M點靜止釋放，經時間t到達最低點，速率為v，對軌道的壓力為；若在軌道圓心處固定一正電荷，重新將該小球從M點靜止釋放，經時間t′到達最低點，速率為v′，對軌道的壓力為。下列說法正確的是

A.t′< tB.t′= t

C.v′= vD.

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

AB．小球下滑過程中速度始終沿切線方向，由重力的分力提供加速度，與是否受庫侖力無關，故小球到達最低點過程中時間相同，故A錯誤，B正確.

C．如果圓心處有正電荷，但因為小球從M點靜止釋放，到達最低點的過程中，庫侖力也不做功，故根據動能定理可知：

小球到達最低點的速度大小是一樣的，方向都水平向右.故C正確.

D．小球到達最低點，合力提供向心力，當沒有庫侖力時：

當有庫侖力時：

再根據牛頓第三定律可知小球對軌道的壓力，故D 正確.