题目内容

【题目】如图所示,BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求:

(1)滑块由C到B的过程中,电场力做什么功?做功为多少?

(2)滑块通过B点时的速度大小.

(3)水平轨道上A、B两点之间的距离.

【答案】(1) 负功,(2) (3)

【解析】

电场力向左,根据功的定义求解电场力的功,对从A到B过程,根据动能定理列式求解B点速度;对从C到A过程根据动能定理列式求解A、B两点之间的距离;

解:(1)滑块由C到B的过程中,电场力向左,做负功,

做功为:

(2)对从C到B过程,根据动能定理,有:

解得滑块通过B点时的速度大小:

(3)对从C到A过程,根据动能定理,有:

解得水平轨道上A、B两点之间的距离:

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