题目内容
如图所示，ABCD表示竖立在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道上的一点，而且，AB=R=0.2m，把一质量m=10g、带电量q=+10-5C的小球在水平轨道的A点由静止释放后，小球在轨道的内侧运动（g=10m/s2）．求：（1）小球到达C点时的速度
（2）小球达到C点时对轨道的压力
（3）要使小球刚好能运动到D点，小球开始运动的位置应离B点多远？
【答案】分析：（1）应用动能定理研究小球由A→C的过程，求出小球在C点的速度大小，
（2）对小球在C点进行受力分析，找出径向提供向心力的外力，应用牛顿第二定律求出小球达到C点时对轨道的压力；
（3）应用动能定理与牛顿第二定律可求出小球开始运动的位置离B点的距离．
解答：解：（1）、（2）如图所示，设小球在C点的速度大小是vC，对轨道的压力大小为NC，则对于小球由A→C的过程中，应用动能定理列出：
，
在C点的圆轨道处，由牛顿第二定律有：
，
解得：
（3）如图所示，设小球初始位置应在离B点xm的A'点，对小球由A'→D的过程应用动能定理有：
，
在D点的圆轨道处由牛顿第二定律有：
，
解得
答：（1）小球到达C点时的速度2m/s；
（2）小球达到C点时对轨道的压力0.3N；
（3）要使小球刚好能运动到D点，小球开始运动的位置应离B点0.5m．
点评：在本题中物体不仅受重力的作用，还有电场力，在解题的过程中，一定要分析清楚物体的受力和运动过程，根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解．
（2）对小球在C点进行受力分析，找出径向提供向心力的外力，应用牛顿第二定律求出小球达到C点时对轨道的压力；
（3）应用动能定理与牛顿第二定律可求出小球开始运动的位置离B点的距离．
解答：解：（1）、（2）如图所示，设小球在C点的速度大小是vC，对轨道的压力大小为NC，则对于小球由A→C的过程中，应用动能定理列出：
，在C点的圆轨道处，由牛顿第二定律有：
，解得：
（3）如图所示，设小球初始位置应在离B点xm的A'点，对小球由A'→D的过程应用动能定理有：
，在D点的圆轨道处由牛顿第二定律有：
，解得
答：（1）小球到达C点时的速度2m/s；
（2）小球达到C点时对轨道的压力0.3N；
（3）要使小球刚好能运动到D点，小球开始运动的位置应离B点0.5m．
点评：在本题中物体不仅受重力的作用，还有电场力，在解题的过程中，一定要分析清楚物体的受力和运动过程，根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解．
练习册系列答案
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如图所示，abcd是交流发电机的矩形线圈，ab=30cm，bc=10cm，共50匝，它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动，转速为480r/min，线圈的总电阻为r=1Ω，外电阻为R=3Ω，试求：
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