Question

【题目】如图,ABD为竖直平面内的绝缘轨道,其中AB段是长为s=1.25的粗糙水平面,其动摩擦因数为=0.1，BD段为半径R=0.2 m的光滑半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m.一带负电小球以速度v0沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点.已知小球的质量为m=2.0×10-2 kg,所带电荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)

（1）小球能通过轨道最高点D时的速度大小;

（2）带电小球在从D点飞出后,首次落到水平轨道上时的位移大小;

（3）小球的初速度v0.

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】试题分析：（1）恰能通过轨道的最高点的情况下，设到达最高点的速度为vD，离开D点到达水平轨道的时间为t，落点到B点的距离为x，

则，

代入数据解得．

（2）2R=，代入数据解得，

．

（3）由动能定理得:

得2．5m/s．