题目内容
如图所示，PABCD是固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中PA是竖直轨道， ABCD是半径为R的圆弧轨道，两轨道在A点平滑连接．B、D分别为圆轨道的最低点和最高点， B、D连线是竖直直径，A、C连线是水平直径，P、D在同一水平线上．质量为m、电荷量为+q的小球从轨道上P点静止释放，运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g．
（1）小球运动到B点时，轨道对小球的作用力有多大？
（2）当小球运动到C点时，突然在整个空间中加上一个方向竖直向上的匀强电场，电场强度
，结果小球运动到点D后水平射出，经过一段时间碰到了轨道的Q点，求：Q点与P点间的距离s．
解：（1）小球从P点运动到B点过程，根据机械能守恒定律得
（2分）
在B点，根据牛顿定律得：
（2分）
由以上两式解得轨道对小球的作用力
（2分）
（2）小球从P点运动到D点过程，由动能定理得：
（1分）
小球离开D点后做类平抛运动，设Q点在轨道PA上。
水平方向上做匀速运动，有 
（1分）
竖直方向上做匀加速运动，有
（1分）
（1分）将代入，由以上各式解得 
（1分）
由于
，因此碰在轨道PA上 ，即Q点与P点的距离：
（1分）
练习册系列答案
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（2011?安庆模拟）如图所示，PABCD是固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中PA是竖直轨道，ABCD是半径为R的圆弧轨道，两轨道在A点平滑连接．B、D分别为圆轨道的最低点和最高点，B、D连线是竖直直径，A、C连线是水平直径，P、D在同一水平线上．质量为m、电荷量为+q的小球从轨道上P点静止释放，运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g．
，结果小球运动点D后水平射出，经过一段时间碰到了轨道的Q点，求Q点与P点间的距离s．
，结果小球运动到点D后水平射出，经过一段时间碰到了轨道的Q点，
，结果小球运动到点D后水平射出，经过一段时间碰到了轨道的Q点，