[题目]如图所示.BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道.位于竖直平面内.其下端与水平绝缘轨道平滑连接.整个轨道处在水平向左的匀强电场中.电场强度为E.P为一质量为m.带正电q的小滑块体积很小可视为质点.重力加速度为g．(1)若小滑块P能在圆弧轨道上某处静止.求其静止时所受轨道的支持力的大小．(2)若将小滑块P从C点由静止释放.滑到水平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，P为一质量为m，带正电q的小滑块体积很小可视为质点，重力加速度为g．

（1）若小滑块P能在圆弧轨道上某处静止，求其静止时所受轨道的支持力的大小．

（2）若将小滑块P从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为求：

滑块通过圆弧轨道末端B点时的速度大小以及所受轨道的支持力大小

水平轨道上A、B两点之间的距离．

【答案】(1) （2）（3）

【解析】

（1）滑块在某点受重力、支持力、电场力三个力处于平衡，根据共点力平衡求出支持力的大小；
（2）①小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解．根据圆周运动向心力公式即可求解；②由动能定理即可求出AB的长．

(1)受力如图，滑块在某点受重力、支持力、电场力平衡，有：，由牛顿第三定律得：

(2)①小滑块从C到B的过程中，设滑块通过B点时的速度为，由动能定理得：

代入数据解得：

通过B前，滑块还是做圆周运动，由牛顿第二定律得：，

由牛顿第三定律得：

代入数据解得：

(3)令A、B之间的距离为，小滑块从C经B到A的过程中，由动能定理得：

解得：

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C. 丙对应的图线是② D. 丁对应的图线是③

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(1)若金属棒置于磁场Ⅰ中某位置，且与该区域左端有足够距离，求：

a.两金属棒的运动达到稳定后，金属棒的速度为多少?

b.过程中某时刻金属棒的速度变为其刚进入磁场区域时的，求金属棒在过程中所受到的安培力的冲量；

(2)若金属棒置于磁场Ⅱ的右边界处，求：

a.金属棒进入磁场Ⅰ后，两棒最终能否均做匀速运动?若能，求出稳定时两棒的速度分别为多少；若不能，请阐明理由；

b.求上述过程中金属棒中可能产生的焦耳热的最大值．

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