题目内容
【题目】如图所示,ABCD为光滑绝缘轨道,它由于水平面夹角为=37°的倾斜轨道AB和半径R=0.5m的圆形轨道BCD组成,两轨道相切与B点,整个轨道处在水平向右的匀强电场中,电场强度的大小,现将一质量为m=0.4kg,电荷量为q=C的带正电的小球,从倾斜轨道上的A点由静止释放,小球恰好能通过圆形轨道的最高点,取,=0.6,求:
(1)小球通过D点时的速度大小;
(2)小球通过与圆心等高的C点时对轨道的压力;
(3)A、B两点的距离x
【答案】(1)(2)方向向左(3)m
【解析】
试题分析:(1)小球恰好过D点,竖直方向上小球只受到重力的作用,重力提供向心力,得:
代入数据得:
(2)从C到D的过程中电场力与重力都做负功,由动能定理得:
C点时,支持力与电场力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
代入数据得:方向向左;
根据牛顿第三定律得,小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力大小相等,所以:FN′=FN=24N,方向向右.
(3)从A到D 的过程中:.
代入数据得:m
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