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高中物理
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解答题
1.
(2022高二上·成都期中)
如图,圆弧轨道AB的圆心为O,半径为
, 圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切,B点在O点的正下方,在B点的右侧有一竖直虚线CD,B点到竖直虚线CD的距离为
, 竖直虚线CD的左侧有场强大小为
、水平向左的匀强电场,竖直虚线CD的右侧有场强大小为
(大小未知)、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF,墙壁EF到竖直虚线CD的距离为
, 墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接,墙壁EF的高度也为
。现将一电荷量为
、质量为
的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑,最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点,圆弧轨道AB光滑,水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为
, 重力加速度大小取
,
,
,
。求:
(1) 滑块到达圆弧轨道AB的B点时,圆弧轨道AB对滑块的支持力大小;
(2) 滑块到达竖直虚线CD时速度的大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间;
(3) 要使滑块与竖直墙壁EF碰撞,求
的取值范围。
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