Question

）某游樂場中一種玩具車的運動情況可以簡化為如下模型：豎直平面內有一水平軌道AB與1/4圓弧軌道BC相切于B點，如圖所示。質量m=100kg的滑塊（可視為質點）從水平軌道上的 P 點在水平向右的恒力F的作用下由靜止出發沿軌道AC運動，恰好能到達軌道的末端C點。已知P點與B點相距L=6m，圓軌道BC的半徑R=3m，滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數μ=0.25，其它摩擦與空氣阻力均忽略不計。（g取10m/s²)求：

（1）恒力F的大小．

（2）滑塊第一次滑回水平軌道時離B點的最大距離

（3）滑塊在水平軌道AB上運動經過的總路程S．   

Answer 1

在加速電壓一定時，偏轉電壓U′越大，電子在極板間的偏轉距離就越大。當偏轉電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時的偏轉電壓，即為題目要求的最大電

       壓。加速過程，由動能定理得：

                ①     （2分）

       進入偏轉電場，電子在平行于板面的方向上作勻速運動

       l=v₀t                 ②     （1分）

       在垂直于板面的方向上作勻加速直線運動，加速度：

               ③     （1分）Ks5u

       偏轉距離    ④  （2分）  能飛出的條件為    ⑤  （1分）

       解①～⑤式得：V     （1分）

       即要使電子能飛出，所加電壓最大為400V。