Question

【題目】如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一帶電量為q= -2×10-5C的小球，自?xún)A角為θ=37°的絕緣斜面頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，接著通過(guò)半徑為R=2m的絕緣半圓軌道最高點(diǎn)C（C點(diǎn)的切線(xiàn)水平），已知小球質(zhì)量為m=0．5kg，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=2×105N/C，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力及空氣阻力不計(jì)（g=10m/s2 sinθ=0．6 cosθ=0．8），求：

（1）小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小

（2）H至少應(yīng)為多少？（提示小球在最高點(diǎn)C時(shí)速度不能為零．c點(diǎn)速度最小時(shí)H最小）

（3）通過(guò)調(diào)整釋放高度使小球到達(dá)C點(diǎn)的速度為4m/s，則小球落回到斜面時(shí)的動(dòng)能是多少？

Answer 1

【答案】（1）1．2m/s2 （2）5m （3）5J

【解析】試題分析：（1）斜面上（mg-Eq）sinθ=ma

加速度a=1．2m/s2

（2）恰好過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)：VC=2．0m/s

從A到C有：

解得：H=5m

（3）從C點(diǎn)飛出后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)mg-qE=ma a=2m/s2

豎直方向

水平方向 x=vct

根據(jù)幾何關(guān)系

解得： t=1s y=1m

從C到落回斜面有：

解得：Ek=5J