Question

如图所示，水平绝缘光滑轨道AB与处于竖直平面内的圆弧形v绝缘光滑轨道BCD平滑连接，圆弧形轨道的半径R=0.30m．轨道

Answer 1

（1）等效重力 mg′=

(Eq) 2 + (mg) 2 =5N ，方向：垂直OD斜向下

故根据几何关系，有

x=

R

sin37° +

R

tan37° =0.9m

即PB间距为0.9．

（2）令电荷经过等效最高点K的速度为v，如图

则在K点重力恰好提供向心力

m v 2

R =mg′ ①

从k到c过程，根据动能定理，有

1

2 m v c 2 -

1

2 m v 2 =mg′R(1-sin37°)

在C点重力和弹力的合力提供向心力，有

m v c 2

R = F N +mg

解得：F _N=6N

故带电体经过C点时对轨道的压力为6N．

（3）对从A大K过程运用动能定理，得到

1

2 m v 2 -

1

2 m v 0 2 =-mg′(x+R) ②

由①②，解得

v 0 =3

5 m/s

故小球的初速度v ₀的值为 3

5 m/s ．