Question

【题目】如图所示，一质量、电荷量的带负电小球P自动摩擦因数＝0.5、倾角的粗糙斜面顶端由静止开始滑下，斜面高，斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。整个装置处在水平向右的匀强电场中，场强E=200N/C，忽略小球在连接处的能量损失，当小球运动到水平面时，立即撤去电场，水平面上放一静止的不带电的质量也为的四分之一圆槽Q，圆槽光滑且可沿水平面自由滑动，圆槽的半径。(，，g=10m/s2)。求：

（1）小球P运动到水平面时的速度大小；

（2）通过计算判断小球P能否冲出圆槽。

Answer 1

【答案】（1）v=5m/s；（2）没有冲出圆槽

【解析】

（1）根据受力分析可知，斜面对P球的支持力为：

N=qEsinθ+mgcosθ

根据动能定理得：

解得：

v=5m/s

（2）设当两者速度相等时，小球上升的高度为H，根据水平方向动量守恒得：

代入数据：

根据机械能守恒得：

代入已知数据得：

H=0.625m<R

所以小球没有冲出圆槽