题目内容
如图所示,一半径为R的圆形轨道竖直放置(部分未画出),圆轨道最低点与一条水平轨道在B点相切,轨道都是绝缘光滑的。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场。已知小球受到的电场力大小等于小球重力的3/4倍。从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球从B点进入圆轨道后能刚好做完整的圆周运动,(已知sin370=0.6,cos370=0.8)。求:
(1)释放点A与圆轨道最低点B的距离s;
(2)小球速度最大时,轨道对小球的弹力大小。
![]()
(17分)
(1)可以把电场和重力场复合成一个场,小球所受场力为
(3分)
复合场与竖直方向夹37°斜向下。
所以小球刚好做竖直面内的圆周运动对应复合场最高点
的速度
应满足
故
(2分)
从
到
有:
(3分)
由以上各式解得:
(2分)
(2)速度最大时,小球在复合场的最低点
。
点的速度设为![]()
从
到
有:
(3分)
在
点有:
(2分)
由以上两式解得:
(2分)
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