题目内容
【题目】如图所示，BC是位于竖直平面内，半径
的圆弧形光滑绝缘轨道，圆心角
，其下端点C与足够长的水平绝缘轨道平滑连接，在C点右侧存在水平向左的匀强电场，电场强度
。今有一质量为
、带电荷量
的小物块（可视为质点）从A点以
的初速度水平抛出，在B点沿切线进入圆弧轨道。若已知物块与水平轨道间的动摩擦因数
，物块在运动过程中电量不变，取
，
。求：
（1）A、B两点之间的高度差h；
（2）带电小物块第一次过C点时对轨道的压力大小；
（3）通过计算判断小物块能否从B点离开轨道；若不能，求出整个运动过程中小物块在水平轨道上通过的总路程S。
【答案】(1)0.2m；(2)6.1N；(3) 1.0m
【解析】
(1)从A到B做平抛运动，则有：
解得：
根据动能定理可得：
解得A、B两点之间的高度差：
(2)从B到C根据动能定理可得：
在C点则有：
解得：
，
根据牛顿第三定律可得带电小物块第一次过C点时对轨道的压力大小：
(3) 小物块向右运动，根据动能定理可得：
小物块向左运动，设回到B点速度为
，根据动能定理可得：
无解，所以不能从B点离开轨道，最终停在C点；
根据动能定理可得：
整个运动过程中小物块在水平轨道上通过的总路程：
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