题目内容
【题目】一质量为
=4kg带电量为
= -0.1C的小球P从倾角
=37°的光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高
=6.0m，斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。整个装置处在水平向右的匀强电场中，场强
=200N/C，忽略小球在连接处的能量损失，当小球运动到水平面时，立即撤去电场。水平面上放一静止的不带电的质量也为
的
圆槽Q，圆槽光滑且可沿水平面自由滑动，圆槽的半径
=3m，如图所示。（sin37°=0.6，cos37°=0.8 ， 
=10m/s2。）
（1）在沿斜面下滑的整个过程中，P球电势能增加多少？
（2）小球P运动到水平面时的速度大小
（3）试判断小球P能否冲出圆槽Q
【答案】（1）160J （2）
m/s （3）不能
【解析】试题分析：（1）在整个过程中,电场力对P球做功为：
(2)根据受力分析可知，斜面对P球的支持力为： 
根据动能定理得：
(3)设当两者速度相等时，小球上升的高度为H，根据水平方向动量守恒得： 
根据机械能守恒得： 
代入已知数据得：H=0.625m<R,所以小球没有冲出圆槽。
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