Question

如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑為R。靜止的傳送帶PC之間的距離為L，在OP的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強電場，場強大小為。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌道下滑，恰好運動到C端后返回。不計物體經(jīng)過軌道與傳送帶連接處P時的機械能損失，重力加速度為g。求：

（1）物體運動到P點的速度大小；

（2）物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ；

（3）若傳送帶沿逆時針方向傳動，傳送帶速度，則物體第一次返回到圓弧軌道P點時物體對圓弧軌道的壓力大��；

Answer 1

（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析:(1)小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌道下滑,運動到P端過程,根據(jù)動能定理

解得:

(2)物體由P點勻減速運動到C處速度為零，根據(jù)動能定理

代入得：

（3）因為物體初次滑到P時有：

所以,物體返回到P過程,先做加速運動后勻速運動,返回到P的速度為

在P點由牛頓第二定律:

解得:

由牛頓第三定律,物體對圓弧軌道的壓力

考點：動能定理；電場力