题目内容
如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q =2
10-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m= 0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E = 4
103V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g = 10m/s2,求:
(1)若小物块恰能运动到轨道的最高点L,那么小物块应从距N点多远处的A点释放?
(2)如果小物块在上小题中的位置A释放,当它运动到P点(轨道中点)时轨道对它的支持力等于多少?
(3)小物块在位置A释放,当运动到N点时,突然撤去电场,同时加一匀强磁场,磁感应强度
,方向垂直纸面向里,问能否运动到L点?(回答:“能”或“不能”即可)如果小物块最后能落回到水平面MN上,则刚到达MN时小物块的速度大小为多少?
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解析(1)物块能通过轨道最高点L的条件是
…………(2分) vL=2m/s ………… (1分)
A到L过程:
…………(2分)
解得 s=1.25m ………… (1分)
(2)物块由P到L过程:
………… (2分)
VP=2
m/s ………… (1分)
P点:![]()
………… (2分)
FN=4.8N …… …………(1分)
(3)能 ………… ………… (3分)
小物块落回到MN水平面时,速度的大小vt等于第一次经过N点时的速度大小。
由动能定理:
………… (2分)(或考虑物块N由L到过程,解答也可)
vt=
=
………… (1分)
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