Question

如圖所示，平行金屬極板A、B水平放置，A板帶正電，B板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U，距離為2d，一個半徑為d的絕緣光滑半圓形軌道，豎直放置在兩極板中，軌道最高點、圓心O的連線與極板平行．在軌道最高點邊緣處有一質(zhì)量為m，電量為+ q的小球，由靜止開始下滑。重力加速度為g。求：

（1）小球到達(dá)最低點時的速度大小；
（2）小球經(jīng)過最低點時對軌道壓力的大小。

Answer 1

（1）（2）

試題分析：（1）由動能定理   （2分）
從而求得加速后的速度為      （2分）
（2）如圖，

重力、電場力及軌道給小球的支持力的合力提供向心力
                  （2分）
得N=                     （1分）
由牛頓第三定律得 對軌道的壓力為  （1分）
點評：本題難度中等，綜合性比較強(qiáng)，首先判斷受力情況，在分析做功情況，要想求得圓周運(yùn)動中最低點對軌道壓力大小，就要知道最低點小球速度大小，從而判斷出采用動能定理和圓周運(yùn)動的向心力公式