题目内容
21（14分）、如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m=1kg，电量大小为q=6
10-4C，匀强电场的场强大小为E=1104N/C，斜轨道的倾角为α=30o ，圆轨道半径R=0.8m， (小球的重力大于所受的电场力g=10m/s2) 。
（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；
（2）若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？
（3）若小球从斜轨道h= 5R 处由静止释放，假设能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量。
(1) 2m/s2 （4分） (2) 2m （5分） (3) 14.4J （5分）
解析:
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如图所示，在水平地面上方边长为21的正方形abed区域有方向竖直向上的匀强电场，三角形bcd区域内还有水平向里的匀强磁场．现将一质量0.3kg的物体M以初速度Vo=6m/S从水平地面竖直向上抛出，物体恰能到达bc边中点O，到达O点的瞬间突然炸裂成质量分别为m1=0.2kg、m2=O.1kg且带等量异种电荷q=0.1C的P、Q两块，炸裂后P在正交电磁场中沿Ob向左做直线运动，Q在正交电磁场中先做匀速圆周运动，然后亦沿水平方向离开正方形区域．已知L=1.2m，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力和P、Q间的库仑力，求：如图所示，在倾角θ=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球，当系统静止时档板上的压力传感器显示压力为20N，试求：
（1）球对斜面的压力和圆球的重量。
（2）要让挡板压力为零，整个装置在水平方向上将怎样动？
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10-4C，匀强电场的场强大小为E=1