如图为某同学设计的弹射装置。光滑竖直细管AB段高h=0.6m;四分之一光滑圆弧弯管BC的半径R=0.4m;DE光滑竖直圆弧轨道的半径也为R,其对应的圆心角θ=60°;E点在圆弧轨道DE圆心O的正下方,并与水平地面上长L=1.0m的粗糙平直轨道EF平滑连接;EF处于方向水平向右、电场强度E=500N/C的匀强电场中。现在AB管中有一质量m=1kg,带电量+q=5×10-3C的小物块,压缩弹簧后被锁扣K锁在A点。打开锁扣K,小物块被弹出后,从管口C水平飞出,并恰好从D点沿切线方向进入DE轨道。已知小物块到达管口C时对管壁的作用力恰好为零。设小物块在运动过程中带电量始终保持不变,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。试求:
(1)小物块到达管口C时的速度大小vC;
(2)弹簧被锁扣K锁住时所储存的弹性势能EP;
(3)设小物块与右端竖直墙壁碰撞后以原速率反弹,则若要小物块能与右墙碰撞且只会与其发生一次碰撞,并最终停在轨道EF间,那么小物块与轨道EF之间的动摩擦因数μ应满足什么条件?结果保留2位小数。

【答案】(1)小物块到达管口C时的速度大小为2m/s;
(2)弹簧被锁扣K锁住时所储存的弹性势能为12J;
(3)小物块与轨道EF之间的动摩擦因数μ应满足0.42≤μ<1.25。
(2)弹簧被锁扣K锁住时所储存的弹性势能为12J;
(3)小物块与轨道EF之间的动摩擦因数μ应满足0.42≤μ<1.25。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:70引用:4难度:0.4
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