题目内容
【题目】如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R＝0．40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1．0×104N/C。现有一质量m＝0．10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s＝1．0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q＝8．0×10－5C，取g＝10m/s2，求：
（1）带电体在水平轨道上运动的加速度及运动到B端时的速度；
（2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；
（3）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功。
【答案】（1）
；
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律
解得
设带电体运动到B端的速度大小为
，则
解得
（2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律
解得
=5．0N
根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小
（3）设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为
，根据动能定理
因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功
联立解得
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