题目内容
如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中E中，一质量为m，带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A占以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小为E（E（2）证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关，且为一常量。
（1）物块恰能通过最高点C时，圆弧轨道与物块之间弱力作用，物块受到重力和电场力提供向心力。mg-qE=mv2/R 物块在由A运动到C的过程中，高物块克服摩擦力做的功W，根据动能定理有 qE2R-W-mg2R=mvC2/2-mv02/2 解得W= mvC2/2+5（qE-mg）R/2 （2）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为S则水平方向有S=vCf 竖直方向有2R=(g-qE/m)t2/2 解得 S=2R 因此物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强E大小无关，大小为2R.
练习册系列答案
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