题目内容
【题目】如图，固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接，半圆管的半径R=1．6m，管内壁光滑，两端口C、D连接沿竖直方向，CD右侧存在场强大小E=
N/C、方向水平向左的匀强电场，水平面AB段表面光滑，长
，BC段表面粗糙，长
，质量m=2．0kg、电荷量q=0．01C的带正电小球在水平恒力F=10．0N的作用下从A点由静止开始运动，经过一段时间后撤去外力F，消去进入半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力
=15N。小球与水平面BC段之间的动摩擦因数
，取
，求：
（1）小球通过端口D时的速度大小
；
（2）小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小
；
（3）撤去外力F时小球的速度大小
。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）在端口D由牛顿第二定律有
，解得：
（2）设小球经过半圆管中点P时的速度大小为
，从P到D的过程中由动能定理可得
，解得
在P点由牛顿第二定律有
，解得
（3）设F作用的距离为s，从A到D由动能定理有
，解得
在F作用的过程中由动能定理得
，解得
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