Question

【題目】如圖所示，ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為R.A點(diǎn)與圓心O等高，B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端．PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點(diǎn)平滑連接，整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放，一段時(shí)間后小球離開(kāi)圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝(g為重力加速度)，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力．求：

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；

(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；

Answer 1

【答案】(1)　(2)　

【解析】 (1)小球從P運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：

解得：

(2)小球在最低點(diǎn)B時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：

則由牛頓第三定律得：小球?qū)�圓弧軌道的壓力大小為，方向豎直向下。