题目内容
【题目】如图所示，AB为水平绝缘粗糙轨道，动摩擦因数为μ=0.2，AB距离为5m；BC为半径r=lm的竖直光滑绝缘半圆轨道；BC的右侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度E=500N/C．一质量m=lkg，电量q=1.0×10-2C的带负电小球，在功率P恒为20W的水平向右拉力作用下由静止开始运动，到B点时撤去拉力．已知到达B点之前已经做匀速运动（g=10 m/s2），求：
（1）小球匀速运动的速度大小；
（2）小球从A运动到B所用的时间；
（3）请计算分析小球是否可以到达C点，若可以，求轨道对小球的弹力．
【答案】（1）
（2）3s（3）
【解析】
分析平衡条件求解速度；应用动能定理和向心力方程求解各物理量。
（1）因为小球做匀速直线运动，所以
解得：
（2）A到B过程中，由动能定理：
解得：
（3）小球从B点到C点，由动能定理得：
解得：
若小球恰好过C点，则：
解得：
则在C点，根据牛顿第二定律：
解得轨道对小球的弹力：
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