题目

如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长的绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×10^4N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10^-4C的带电体（可视为质点）,从A点由静止开始运动,已知SAB=1.0m,带电体与轨道AB,CD的动摩擦因素均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等（取g=10m/s^2）
(1)求带电体运动到圆弧轨道上C点时速度大小
（2）带电体最终做什么运动?尽可能详细说明
（3）整个运动过程中由于摩擦而产生的热量为多少?

提问时间：2021-01-14

答案

(1)用动能定理qE*AB-μmg*AB-mgR=0.5mv^2,解出到C点的速度.（2）最终将在圆弧上B和C之间的某个范围内往复运动,运动过程中,机械能和电势能守恒.其中心位置,可以用重力和电场力的合力来确定：圆弧上与重力和电场力的合...