问题
计算题
(12分)如图所示,空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内 建立平面直角坐标系,在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为R的1/4圆周轨道AB,轨道的两端在坐标轴上。质量为m的带正电的小球从轨道的A端由静止开始滚下,已知重力为电场力的2倍,求:
(1)小球在轨道最低点B时对轨道的压力;
(2)小球脱离B点后开始计时,经过多长时间小球运动到B点的正下方?并求出此时小球距B的竖直高度h是多大?
答案
(1),(2),
题目分析:(1) 小球从释放到运动至轨道最低点的过程中,
由动能定理得:
在轨道最低点时,有:
联立上述各式得:
(2)小球的运动,在竖直方向是自由落体运动,水平方向是往返运动,
由运动的分解可知,当水平速度变为零时,有:
得
设经历T运动到B点的正下方,则