问题
计算题
(12分)如图,绝缘的光滑圆弧曲面固定在竖直平面内,B为曲面最低点,曲面上的A点与曲面圆心O的连线与竖直方向夹角37o。曲面所在区域和B点左下方的区域内都存在电场强度大小都为E的匀强电场,方向分别是水平向右和竖直向上。开始时有一质量为m的带电小球处于A点恰好保持静止。此后将曲面内的电场撤去,小球沿曲面下滑至B点时以速度V0水平抛出,最后落在电场内地面的P点,P点与B点间的水平距离为L。已知
,重力加速度为g。
求:(1)小球的带电性及电量q
(2)B与P的竖直距离h
(3)小球运动到B点时受到曲面的压力F的大小。
答案
(1)(2)
(3)
题目分析:(1)由平衡得:
(2)由平抛得:
L=Vot
解得:
(3)从A运动到B,设半径为R,由机械能守恒得:
在B点,由牛顿定律得:
解得:
点评:根据受力分析,运用力的平衡条件,结合牛顿第二定律解题