Question

【題目】電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中有一絕緣軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R=0.2m的光滑圓軌道，軌道的AB部分水平且與BC相切。AB長度為2R，一質量m=0.1kg，帶電量為q=+10-4C的小球，與水平軌道間的動摩擦因數為0.5，由A點靜止釋放后，求:(g=10m/s2)

(1)小球到達B點所用的時間

(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

Answer 1

【答案】(1)0.4s (2) 3N

【解析】

（1）根據牛頓第二定律求出AB段的加速度，根據位移時間關系可求時間；

（2）對全過程應用動能定理可求到達C點的速度，根據牛頓第二定律可求對軌道的壓力，再由牛頓第三定律可知小球對軌道的壓力．

（1）.水平軌道上，對小球，由牛頓第二定律得：

設運動時間為t，則：

由以上各式得：t=0.4s

（2）設小球在C點的速度大小是vC,則對于小球由A→C的過程中,由動能定理得:

小球在C點，由牛頓第二定律得:

解得:

由牛頓第三定律可知，小球對軌道的壓力:NC'=NC=3N