Question

【題目】如圖所示，ABC是固定在豎直平面內的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為R.A點與圓心O等高，B、C點處于豎直直徑的兩端．PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點平滑連接，整個裝置處于方向水平向右的勻強電場中．一質量為m、電荷量為＋q的小球從管內與C點等高處由靜止釋放，一段時間后小球離開圓管進入圓弧軌道運動．已知勻強電場的電場強度E＝(g為重力加速度)，小球運動過程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力．求：

(1)小球到達B點時速度的大小；

(2)小球到達B點時對圓弧軌道的壓力；

Answer 1

【答案】(1)　(2)　

【解析】 (1)小球從P運動到A的過程中，由動能定理得：

解得：

(2)小球在最低點B時，根據牛頓第二定律得：

解得：

則由牛頓第三定律得：小球對圓弧軌道的壓力大小為，方向豎直向下。