Question

【題目】如圖所示，空間中存在著與水平方向成的光滑斜面軌道AB和圓心在O點的光滑圓弧軌道BC，兩軌道相切于B點，圓弧半徑為R，AB長。以OC為邊界分為左右兩部分，其中OC左邊（含OC邊）存在勻強電場E1，OC右邊存在勻強電場E2.當(dāng)場強E1的方向水平向左時，在軌道上A點無初速釋放一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球，小球恰能在A點保持靜止。僅將場強E1方向改變?yōu)樨Q直向下后，小球?qū)⒀剀壍缽?/span>C點水平飛出，進入勻強電場E2中。小球在E2中沿水平直線CD運動，最遠到達離C點距離的D點。（已知重力加速度為g，，）求：

(1)電場強度E1的大�。�

(2)小球到達C點時對軌道的壓力；

(3)場強E2的大小和方向。

Answer 1

【答案】(1)；(2) 5.95 mg，方向豎直向下；(3)， 方向與水平方向成，斜向左上方

【解析】

(1)在A點平衡時受力分析如圖

由幾何關(guān)系得

解得

(2)改變E1方向后，小球由A到C的過程中由動能定理可得

對C點受力分析得

解得

N = 5.95 mg

由牛頓第三定律可知，

F = N = 5.95 mg

方向豎直向下。

(3)進入電場E2后，做勻減速直線運動，由勻變速公式得

解得

a = g

對小球進行受力分析如圖

由幾何關(guān)系可得

解得

方向與水平方向成，斜向左上方