如圖,整個空間存在水平向左的勻強電場,豎直面內有一直角坐標系xOy,以y軸為對稱軸的光滑圓弧形絕緣軌道ABC放置在x軸下方,軌道與y軸交于B點,與x軸交于A(-0.4,0)、C(0.4,0)兩點。現有一個可視為質點的帶電絕緣小球沿PA所在直線向A點勻加速運動,從A點沿切線方向進入軌道,一段時間后從C點離開。若小球在軌道內運動過程中恰好不脫離軌道,已知小球質量m=0.3kg,電荷量q=0.4C,P點的坐標為(0,0.3),重力加速度為g=10m/s2,不考慮空氣阻力的影響。求:
(1)勻強電場電場強度的大小;
(2)小球對軌道壓力的最大值;
(3)小球經過P點時的速度大小;
(4)當小球從C點飛出時,小球落在x軸上的位置坐標。
【答案】(1)勻強電場電場強度的大小10N/C;
(2)小球對軌道壓力的最大值30N;
(3)小球經過P點時的速度大小;
(4)當小球從C點飛出時,小球落在x軸上的位置坐標x′=-1.904m。
(2)小球對軌道壓力的最大值30N;
(3)小球經過P點時的速度大小
5
6
3
m
/
s
(4)當小球從C點飛出時,小球落在x軸上的位置坐標x′=-1.904m。
【解答】
【點評】
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