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高中物理
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综合题
1.
(2022高二上·保定期中)
如图甲所示,粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接,D点是轨道上与圆心O等高的点。过圆心O的水平界面MN的下方(包括MN边界)分布有水平向右的的匀强电场E,质量为m的带正电小滑块(可看做质点)从水平轨道上A点由静止释放,运动中由于摩擦起电滑块电量会增加,过B点后电量保持不变,小滑块在AB段运动时所带的电荷量随位移变化长图像如图乙。已知A、B间距离为4R,滑块与轨道间动摩擦因数为μ=0.25,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1) 若小滑块释放后第一次运动至B点和D点时对半圆轨道的压力大小相等,求滑块在B点的电荷量q
1
;
(2) 在满足第(1)问的条件下解答下面的问题:
①滑块第一次运动到D点时对半圆轨道的压力;
②小滑块再次进入电场时,电场大小保持不变、方向变为向左,求小滑块再次到达水平轨道时的速度大小以及距B的距离。
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