
(23-24高二上·山西·阶段练习)如图甲所示,半径为R=1m的竖直光滑绝缘半圆形轨道固定在水平面上的B点,BC为其竖直直径,质量为m=80g的小物块N静止于B点。在同一水平面上有一轻弹簧,弹簧的左端固定在竖直挡板上,紧靠弹簧右端放置另一质量也为 的小物块M,开始在外力作用下小物块M静止在A点,弹簧处于压缩状态,AB之间的距离为
现撤去外力,M被弹簧弹出,运动到B点时与N发生碰撞,碰撞时间极短,碰后M、N结合为一个整体一起运动,结合体恰好能够通过C点飞出。已知小物块M与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小物块M、N均视为质点,重力加速度g取
。求:
(1)开始弹簧的弹性势能Ep;
(2)如图乙所示,在半圆轨道所在空间加一水平向左的匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104 V/m,使静止在B点的小物块N带正电,电荷量为(M、N碰撞后电荷量不变),其他条件不变,通过计算说明碰撞后M、N的结合体能否到达C点。若能,请计算出到C点时的速度大小;若不能,请说明理由。
【答案】(1)8.5J;(2)不能,见解析
【知识点】带电物体(计重力)在匀强电场中的圆周运动
该题有详细解析可以查阅
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