Question

【題目】如圖所示，ABCD為豎立放在場強為E＝104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環，軌道的水平部分與半圓環相切，A為水平軌道上的一點，而且AB＝R＝0．2 m。把一質量m＝0．1 kg、帶電量q＝10－4C的小球，放在水平軌道的A點由靜止開始釋放后，在軌道的內側運動。（g取10 m/s2）

求：（1）它到達C點時的速度是多大？

（2）若讓小球安全通過D點，開始釋放點離B點至少多遠？

Answer 1

【答案】（1）；（2）。

【解析】

試題分析：（1）小球在A點由靜止釋放運動到C點，電場力做正功，重力做負功。

根據動能定理，有：

小球到達C點時的速度

（2）但小球恰好通過D點時，滿足

小球通過D點的速度

設小球釋放點到B的距離為x，小球由釋放點到D，根據動能定理，有：

解得，即讓小球安全通過D點，開始釋放點離B點至少為0．5m。