如图,高H=5m的光滑水平台左端有一逆时针转动的传送带(轮子大小可忽略不计),带的表面与平台等高,带长为d=1.25m,传送带左端正下方为O点。虚线左侧存在水平向右的匀强电场,大小为E=105N/C。平台右侧连接一光滑绝缘圆轨道,半径为R=1m,圆轨道中心固定一带负电的点电荷,电量为Q=10‒4C。由于某种作用,使得电荷Q产生的电场只分布在圆轨道内部。可视为质点的绝缘带电滑块a、b用一轻质细绳连接,开始时整个装置处于静止状态。某时刻细线忽然断开,由于库仑斥力a、b反向运动,当滑块a进入传送带或者b进入圆轨道后即可忽略它们之间的斥力。已知滑块a、b的质量分别为m1=2kg,m2=1kg,电量分别为q1=+6×10‒5C和q2=+23×10‒5C,a进入传送带的速度为v1=4m/s,a与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,g=10m/s2,静电力常量k=9×109N•m2/C2,空气阻力不计。求:
(1)滑块b进入圆轨道时的速度大小v2;
(2)滑块b到达圆轨道最高点时对轨道的压力;
(3)试分析传送带的速度v取不同值时,滑块a离开传送带后的落点与O点的位置关系。
2
3
【答案】(1)滑块b进入圆轨道时的速度大小为8m/s;
(2)滑块b到达圆轨道最高点时对轨道的压力为8N,方向竖直向上.;
(3)见解析。
(2)滑块b到达圆轨道最高点时对轨道的压力为8N,方向竖直向上.;
(3)见解析。
【解答】
【点评】
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