题目内容
如图所示,空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内建立平面直角坐标系,在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为R的1/4圆周轨道AB,轨道的两端在坐标轴上。质量为m的带正电的小球从轨道的A端由静止开始滚下,已知重力为电场力的2倍,求:
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(1)小球在轨道最低点B时对轨道的压力;
(2)小球脱离B点后开始计时,经过多长时间小球运动到B点的正下方?并求出此时小球距B的竖直高度h是多大?
【答案】
(1)
(2)8R
【解析】
试题分析:小球从释放到运动至轨道最低点的过程中,由动能定理得:
(2分)
在轨道最低点时,有:
(2分)
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联立上述各式得:
(1分)
(1分)
(2)小球的运动,在竖直方向是自由落体运动,水平方向是往返运动。
由运动的分解可知,当水平速度变为零时,有:
得:
(2分)
设经历
运动到B点的正下方,则:
(2分)
在竖直方向上,有:
(2分)
考点:考查了圆周运动规律
点评:在做圆周运动时,需要根据受力分析判断物体在最高点以及最低点的向心力来源
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