
(24-25高二上·湖北·期中)如图所示,光滑的水平地面上放置一四分之一光滑圆弧槽,其质量为,半径为
,O点为圆弧槽的圆心,OA为圆弧槽的水平半径;另有一小球(可视为质点),质量为
,电荷量为
,用长为
的轻质细线(不可伸长)悬挂在固定点C,C点为OA的中点,现把小球拉到A点并给其一竖直向下的初速度
,不计空气阻力,运动过程中小球带电荷量始终不变,重力加速度g取
。
(1)从小球开始运动到与圆弧槽分离的时间内,圆弧槽向左运动的距离;
(2)小球与圆弧槽分离后要使小球在竖直平面内运动且细线始终绷紧,应满足什么条件?
(3)如果,当小球离开圆弧槽后上升到最高点时立即在该空间加上水平向左的电场强度
,则小球第二次到达最低点时细线张力为多少?(结果可带根号)
【答案】(1)0.1m
(2)或者
(3)
【知识点】绳球类模型及其临界条件
、人船模型
、带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动
、带电物体(计重力)在匀强电场中的圆周运动
、利用动量守恒及能量守恒解决(类)碰撞问题
该题有详细解析可以查阅
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