如图所示,竖直平面内有一固定绝缘轨道ABC,由一个34光滑圆弧轨道BC和与之相切于B点的水平轨道AB组成,B点在圆心O的正下方,A、B两点间的距离为L,整个空间分布着大小为E=3mg2q、方向水平向右的匀强电场。质量m2=m的不带电滑块乙静止在B点,现将质量m1=2m、电荷量为q的带正电的绝缘滑块甲从A点静止释放,经过一段时间后,甲与乙发生弹性正碰,碰后乙恰好能沿圆轨道运动到C端并立即被固定于C端的装置锁定。小滑块均可视为质点,碰撞过程时间极短且碰后两滑块电荷量立即平分,已知滑块与AB段的动摩擦因数为μ=0.25,不计除碰撞外两滑块之间的相互作用及漏电现象的影响,当地重力加速度为g。求:
(1)两滑块碰后瞬间各自的速度大小;
(2)圆轨道的半径R;
(3)已知整个过程中滑块甲与轨道始终未分离,则滑块甲在水平轨道AB段运动的总时间t。
3
4
E
=
3
mg
2
q
【答案】(1)两滑块碰后瞬间各自的速度大小分别为、;
(2)圆轨道的半径为;
(3)已知整个过程中滑块甲与轨道始终未分离,则滑块甲在水平轨道AB段运动的总时间为。
1
3
g
L
4
3
g
L
(2)圆轨道的半径为
64
207
L
(3)已知整个过程中滑块甲与轨道始终未分离,则滑块甲在水平轨道AB段运动的总时间为
50
+
12
5
15
L
g
【解答】
【点评】
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