题目
如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电量大小为﹣q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α (小球的重力大于所受的电场力).
(1)
求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;
(2)
若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
答案: 解:由牛顿第二定律有(mg﹣qE)sinθ=ma得:a= (mg−qE)sinθm
解:球恰能过B点有: (mg﹣qE)= mv2R (1) 由动能定理,从A点到B点过程,则有: (mg﹣qE)(h1﹣2R)= 12 m vB2 ﹣0 (2) 由(1)(2)解得h1= 5R2