Question

【題目】如圖所示，在豎直向下的勻強電場中有一帶電量為q= -2×10-5C的小球，自傾角為θ=37°的絕緣斜面頂端A點由靜止開始滑下，接著通過半徑為R=2m的絕緣半圓軌道最高點C（C點的切線水平），已知小球質量為m=0．5kg，勻強電場的場強E=2×105N/C，小球運動過程中摩擦阻力及空氣阻力不計（g=10m/s2 sinθ=0．6 cosθ=0．8），求：

（1）小球沿斜面向下運動過程中加速度大小

（2）H至少應為多少？（提示小球在最高點C時速度不能為零．c點速度最小時H最小）

（3）通過調整釋放高度使小球到達C點的速度為4m/s，則小球落回到斜面時的動能是多少？

Answer 1

【答案】（1）1．2m/s2 （2）5m （3）5J

【解析】試題分析：（1）斜面上（mg-Eq）sinθ=ma

加速度a=1．2m/s2

（2）恰好過最高點C時：VC=2．0m/s

從A到C有：

解得：H=5m

（3）從C點飛出后做類平拋運動mg-qE=ma a=2m/s2

豎直方向

水平方向 x=vct

根據幾何關系

解得： t=1s y=1m

從C到落回斜面有：

解得：Ek=5J