题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内,
为水平放置的绝缘粗糙轨道,
为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,
与
通过四分之一绝缘光滑圆弧
形轨道平滑连接,圆弧的圆心为
,半径
,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小
.现有质量
、电荷量
的带电体(可视为质点)从
点由静止开始运动,已知
,带电体与轨道
、
的动摩擦因数均为
.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.取
,求:
![]()
(1)带电体运动到圆弧形轨道
点时的速度;
(2)带电体最终停在何处?
(3)带电体到达
点后经多长时间停止运动
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)设带电体到达C时的速度为,有动能定理得:
![]()
解得![]()
(2).设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,由动能定理得:
![]()
解得: ![]()
在最高点。带电体受到的最大静摩擦力![]()
重力![]()
因为
,所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为处
处
(3)根据(2)中分析可知带电体到达C点后做匀减速直线运动最终停止在距C点竖直距离
处,
根据牛顿第二定律可知: ![]()
再根据运动学公式得: ![]()
带入数据解得![]()
练习册系列答案
相关题目