Question

【題目】如圖所示，AB為水平絕緣粗糙軌道，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，AB距離為3m；BC為半徑r=lm的豎直光滑絕緣半圓軌道；BC的右側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量m=lkg，電量q=10-3C的帶電小球，在功率P恒為4W的水平向右拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)撤去拉力。已知到達(dá)B點(diǎn)之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，求：

（1）小球勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小

（2）小球從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間

（3）為使小球能沿圓軌道從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小范圍?

（4）是否存在某個(gè)電場強(qiáng)度E，使小球從C點(diǎn)拋出后能落到A點(diǎn)?請說明理由。

Answer 1

【答案】（1） （2）2s （3）14×104N/C≥E≥9.2×103 N/C. （4）1.4625×104N/C

【解析】（1）因?yàn)樾∏騽蛩龠\(yùn)動(dòng)

所以F牽引=f

（2）A到B過程中，由動(dòng)能定理：

得t=2s

（3）若小球剛好過B點(diǎn)，得

E=1.4x104N/C

若小球剛好過C點(diǎn), 所以

又因?yàn)?/span>:

E=9.2×103N/C

綜合所述：14×104N/C≥E≥9.2×103 N/C.

（4）因?yàn)?/span>

又因?yàn)?/span>

得E=1.4625×104N/C

E的值超出了（3）中的范圍，所以不能。