Question

如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB與處于豎直平面內的圓弧形絕緣光滑軌道BCD平滑連接，圓弧形軌道的半徑R=0.30m。軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E=1.0×10⁷ N/C。現有一電荷量q=-4.0×10^-7C，質量m=0.30 kg的帶電體（可視為質點），在水平軌道上的P點以某一水平初速度v₀向右運動，若帶電體恰好可以沿圓弧軌道運動到D點，并在離開D點后，落回到水平面上的P點。，已知OD與OC的夾角θ=37°，求：

小題1:P、B兩點間的距離x；
小題2:帶電體經過C點時對軌道的壓力；
小題3:小球的初速度v₀的值。

Answer 1

小題1:
小題2:6N
小題3:

（1）（5分）等效重力，方向：垂直OD斜向下

（2）（5分）令等效最高點的速度為v，則



解得：F_N=6N
（3）（5分）