Question

【題目】如圖所示，AB為水平絕緣粗糙軌道，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，AB距離為5m；BC為半徑r=lm的豎直光滑絕緣半圓軌道；BC的右側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=500N/C．一質(zhì)量m=lkg，電量q=1.0×10-2C的帶負(fù)電小球，在功率P恒為20W的水平向右拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)撤去拉力．已知到達(dá)B點(diǎn)之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)（g=10 m/s2），求：

（1）小球勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小；

（2）小球從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間；

（3）請(qǐng)計(jì)算分析小球是否可以到達(dá)C點(diǎn)，若可以，求軌道對(duì)小球的彈力．

Answer 1

【答案】（1）（2）3s（3）

【解析】

分析平衡條件求解速度；應(yīng)用動(dòng)能定理和向心力方程求解各物理量。

（1）因?yàn)樾∏蜃鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，所以

解得：

（2）A到B過(guò)程中，由動(dòng)能定理：

解得：

（3）小球從B點(diǎn)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：

解得：

若小球恰好過(guò)C點(diǎn)，則：

解得：

則在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律：

解得軌道對(duì)小球的彈力：