Question

（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道由斜面部分AC和圓弧部分CB平滑連接，且圓弧軌道半徑R=0．3m，整個(gè)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一個(gè)帶正電的小球從斜軌道上高度h=0．8m的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m=0．2kg，電量為q=10^-5C,小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)C時(shí)速度為8m/s，g取10m/s²，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。
（2）小球到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)B時(shí)，對(duì)軌道的壓力（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

（1）E=6×10⁵ N/C（2）N’=N=2.67(N)

解析試題分析：小球運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解，利用向心力公式，求小球到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)B時(shí)，對(duì)軌道的壓力．
解：（1）小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定得：求得：E=6×10⁵ N/C
（2）設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為：，根據(jù)動(dòng)能定得：，在B點(diǎn)時(shí)：，求得：N=2.67N，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)B時(shí)，對(duì)軌道的壓力N’=N=2.67N。
考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；動(dòng)能定理．
點(diǎn)評(píng)：本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合，關(guān)鍵是理解各個(gè)力做功的情況．