题目
如图所示,在竖直平面内有一固定光滑绝缘轨道,其中AB部分是倾角为θ=37°的直轨道, BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点, D点与O点等高, A点在D点的正下方。圆的水平直径下方有水平向左的电场,质量为m、带电荷量为q的小球从A点由静止开始沿斜面向上运动,已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C ,然后经过D点落回到AB之间某点。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小为g。求∶ (1)小球在C点的速度的大小; (2)小球在AB段运动过程中电场力所做的功; (3)小球从D点运动落到AB上某点的时间。
答案:(1);(2)2.8mgR;(3) 【解析】 (1)当小球在最高点时 解得 (2)小球从A点到C点的过程有 得 小球在AB段运动过程中电场力所做的功 解得 W =2.8mgR (3)小球从C点运动到D点的过程 解得 设小球落点到A的水平距离为x,竖直距离为y, 由几何关系有 联立这三个方程得