如图所示，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103V/m．一不带电的绝缘小

Question

如图所示，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×10³V/m．一不带电的绝缘小球甲，以速度v₀沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生碰撞，碰后甲以速度(1)/(4)v₀反弹．已知甲球的质量为乙球的一半，而乙球的质量m=1.0×10^-2kg，乙所带电荷量q=2.0×l0^-5C，g取10m/s²．（水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移）．甲乙两球碰撞后，乙球通过轨道的最高点D时对轨道的压力为2.5mg，
（1）乙球通过轨道的最高点D时的速度；
（2）求甲球的初速度v₀为多大？
（3）乙球同到水平面时，乙球重力的瞬时功率为多少？

Answer 1

（1）在最高点有牛顿第二定律得：mg+N+qE=mv2R代入数据解得：v=3m/s（2）从B到D有动能定理可得：-mg•2R−qE•2R＝12mv2−12mv2B在甲乙碰撞过程中动量守恒，故有：m甲v0＝−14m甲v0+m乙vB联立解得：v0=8m/s（3）小球...