题目内容
如图所示竖直面内固定的光滑半圆绝缘槽的半径为R，空问有竖直向下的匀强电场．一质量为m、电量为g的带正电小球从距槽最低点C的高度为h的A点由静止释放，恰好沿槽下滑．现规定C点电势为零，A点电势为Φ．不计空气阻力，重力加速度为g．求：
(1)小球运动到最低点时受到槽的支持力；
(2)若在C处安装一特殊装置，使小球每次经过C后电量都变为原来的K(0＜K＜1)倍，求小球第一次经过C后上升的最大高度；
(3)在(2)的情况下若K的大小未知，求小球最终能上升的最大高度．
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解：（1）小球从A点到C点过程中，由动能定理：
①
在C点由牛顿第二定律：
②
③
联立①②解得：
④
（2）小球在C点电荷变化前后对全程用能量守恒得：
⑤
解得：
⑥
（3）由题意，最终小球电荷量为零，则由
⑦
解得：
⑧
评分标准：①②③式1分，⑤⑦式3分，④⑥⑧式2分
练习册系列答案
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mg