Question

如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内，圆弧轨道的圆心为O，半径为R。静止的传送带PC之间的距离为L，在OP的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场，场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后返回。不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失，重力加速度为g。求：

（1）物体运动到P点的速度大小；

（2）物体与传送带间的动摩擦因数μ；

（3）若传送带沿逆时针方向传动，传送带速度，则物体第一次返回到圆弧轨道P点时物体对圆弧轨道的压力大小；

Answer 1

（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析:(1)小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,运动到P端过程,根据动能定理

解得:

(2)物体由P点匀减速运动到C处速度为零，根据动能定理

代入得：

（3）因为物体初次滑到P时有：

所以,物体返回到P过程,先做加速运动后匀速运动,返回到P的速度为

在P点由牛顿第二定律:

解得:

由牛顿第三定律,物体对圆弧轨道的压力

考点：动能定理；电场力