题目内容
如图(一)所示的竖直平面内有范围足够大、水平向右的匀强电场,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内。直杆MN、PQ水平且足够长,MNAP段是光滑的(其中A点是半圆环的中点),PQ段是粗糙的。现有一质量为m、带电+q的小环甲(可视为质点)套在MN杆上,它所受电场力为其重力的0.5倍。(1)将小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放,如图(一),且知小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为μ(μ>0.5,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),求小环甲在水平杆PQ上通过的路程.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235339478.jpg)
(2)若另一质量也为m、不带电的绝缘小环乙(视为质点)套在MN杆上的N点,如图(二),现从NM杆上的D点由静止释放小环甲,小环甲此后与乙碰撞时间极短,且碰后瞬间两者速度相同但不粘连, 乙环沿NAP运动到P点时刚好停止,求DN间的距离x0。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235339393.jpg)
(20分) (1)因为
,甲在PQ上运动s停下时,由于电场力小于摩擦力,将不再运动,对整个运动过程,由动能定理:
…………4分 得:
…………2分 (2)甲、乙在N点碰撞前,设甲的速度为v,甲从D点到N点,由动能守理有:
…………2分 设甲、乙在N点碰撞后的速度为vN,由动量守恒守律有: mv = 2mvN …………3分 甲、乙整体从N点到A点,由动能定理有:
…………4分 碰后甲乙共同运动到A点分离,由乙刚好能达到P点,从A到P,对乙由机械能守恒定律:
…………3分 由已知
联立以上各式得:
…………2分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235340858.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235340226.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235341497.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235341520.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235341366.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235341100.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235341338.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile/2007917235341860.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目
![精英家教网](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201405/187/91583ee6.png)
A、此振动系统的固有频率约为3Hz | B、此振动系统的固有频率约为0.25Hz | C、若圆盘匀速转动的周期增大,系统的振动频率不变 | D、若圆盘匀速转动的周期增大,共振曲线的峰值将向右移动 |