Question

（12分）如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=

（12分）如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×10 4 N/C。现有一电荷量q=+1.0×10 4 C，质量m=0.10kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能够通过最高点C,已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50，重力加速度g=10m/s 2 。求： （1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小；（2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离；（3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离。

Answer 1

（1）6N；（2）2m；（3）

试题分析：（1）设带电体通过C点时的速度为 ，根据牛顿第二定律            （1分） 设带电体通过B点时的速度为 ，设轨道对带电体的支持力大小为 ，带电体地B点时。 根据牛顿第二定律      （1分） 带电体从B运动到C过程中，根据动能定理：      （2分） 联立解得 =6N      （1分） （2）设PB间的距离为S ,则：     （2分） 解得：s=2m     （1分） （3）设带电体从最高点C落至水平轨道上的d点经历时间为t，根据运动的分解有： 竖直方向：          （1分） 水平方向：          （2分） 联立得             （1分）