解题思路:
(1)小物块与传送带之间有相对运动,产生滑动摩擦力,设物块和小车的加速度分别为
和
,则有
设经过时间
t
,物块和传送带速度相等,此后物块和传送带之间没有相对运动没有摩擦力,物块不再减速,小车不再加速,此时,小车速度最大
而小车和传送带之间的相对速度
=
3
m
/
s
,所以传送带速度
整理得
(2)①物块带正电,若电场方向竖直向下,沿轨道上升的高度
,物块就会不脱离轨道,
根据动能定理有
整理得
,
即竖直向下的电场强度
时粒子不会脱离轨道
②若电场方向竖直向下,若小球能够通过最高点,物块也不会脱离轨道
根据动能定理有
要通过圆周运动最高点:
解得
③根据②分析可知,电场竖直向下
时,电场力重力都做负功,粒子都可以通过最高点,那么电场方向竖直向上,电场力小于重力时,粒子同样可以通过最高点。
④若电场方向竖直向上,且电场力大于重力,则粒子若在
C
点脱离轨道做离心运动则有
整理得
综上,电场方向竖直向下,
或者
粒子不会脱离轨道
电场方向竖直向上,
,粒子不会脱离轨道
(1)
(2)电场方向竖直向下,
或者
粒子不会脱离轨道; 电场方向竖直向上,
,粒子不会脱离轨道
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