Question

（12分）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一帶電量為q=-2×10-5C的小球，自傾角為θ=37°的絕緣斜面頂端A點(diǎn)由靜止開始滑下，接著通過半徑為R=0.5m的絕緣半圓軌道最高點(diǎn)C，已知小球質(zhì)量為m=0.5kg，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=2×105N/C，小球運(yùn)動(dòng)過程中摩擦阻力及空氣阻力不計(jì)，求：

（1）H至少應(yīng)為多少？

（2）通過調(diào)整釋放高度使小球到達(dá)C點(diǎn)的速度為2m/s，則小球落回到斜面時(shí)的動(dòng)能是多少？

Answer 1

(1) H=1.25m (2) Ek=1.25J

【解析】

試題分析：（1）恰好過最高點(diǎn)C時(shí)： （2分）

從A到C有： （2分）

解得：H=1.25m （1分）

（2）從C點(diǎn)飛出后做類平拋運(yùn)動(dòng)mg-qE=ma a=2m/s2 （1分）

豎直方向 （1分）

水平方向 （1分）

根據(jù)幾何關(guān)系 （1分）

解得：t=0.5s

從C到落回斜面有： （2分）

解得：Ek=1.25J （1分）

考點(diǎn)：本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理.