题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内有一固定光滑绝缘轨道,其中AB部分是倾角为θ=37°的直轨道, BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点, D点与O点等高, A点在D点的正下方。圆的水平直径下方有水平向左的电场,质量为m、带电荷量为q的小球从A点由静止开始沿斜面向上运动,已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C ,然后经过D点落回到AB之间某点。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小为g。求∶
(1)小球在C点的速度的大小;
(2)小球在AB段运动过程中电场力所做的功;
(3)小球从D点运动落到AB上某点的时间。
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【答案】(1)
;(2)2.8mgR;(3)![]()
【解析】
(1)当小球在最高点时
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解得
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(2)小球从A点到C点的过程有
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得
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小球在AB段运动过程中电场力所做的功
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解得
W =2.8mgR
(3)小球从C点运动到D点的过程
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解得
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设小球落点到A的水平距离为x,竖直距离为y,
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由几何关系有
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联立这三个方程得
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