[题目]如图.一固定的绝缘光滑轨道由水平直杆和竖直面内的半圆环杆在B点相切构成.半圆环杆的半径为R.直杆足够长.其中AB段长度为4R,在直杆上方.半圆环杆的直径BC 左侧存在方向水平向左的匀强电场.一电荷量为q(q > 0).质量为m的小环套在直杆上.从A点以水平向右的初速度向右运动.经B点后.恰好能通过轨道的最高点C.已知场强大小为.重力加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图，一固定的绝缘光滑轨道由水平直杆和竖直面内的半圆环杆在B点相切构成，半圆环杆的半径为R，直杆足够长，其中AB段长度为4R；在直杆上方、半圆环杆的直径BC 左侧存在方向水平向左的匀强电场。一电荷量为q（q > 0）、质量为m的小环套在直杆上，从A点以水平向右的初速度向右运动，经B点后，恰好能通过轨道的最高点C。已知场强大小为，重力加速度为g，小环通过B点时速率不变。求：

（1）带电小环在A点时的初速度大小；

（2）带电小环回到水平轨道上的落点位置。

【答案】（1）2；（2）距B点左侧2R

【解析】

(1)小环恰好能通过轨道的最高点，则有

小球从A到轨道的最高点由动能定理得

解得

(2)小球从最高点向左飞出后，在水平方向做匀加速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，则有

解得

水平方向的位移为

即小球回到水平轨道上距B点2R。

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