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14.(13分)如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.1m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水轨道与竖直半圆轨道在最低点C点滑连接。置于水轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,C的左侧有水向右E=2×104N/C的匀强电场。将一个带电量q=+3×10-6C,质量为m=5×10~2kg的绝缘小球放在弹簧的右侧后,用力水向左推小球而压缩弹簧至A处使弹簧具有弹性势能Ep=0.1J,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后进入CD管道,刚好能到最高点D处。在小球运动到C点前弹簧已恢复原长,水轨道左侧AC段长为L=0.2m。g=10m/s2,小球运动的全过程中所带电荷不变,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求(答案可保留分数):(1)小球运动到轨道最低处C点时对轨道的压力的大小;(2)水轨道的动摩擦因数:(3)若在前两问的基础上,仅在半圆形轨道CD区域再加上水向右E=1.25×105N/C的匀强电场,再次将小球由A处静止释放,小球进入轨道CD后的最大动能Ekm。DER0wWWWWwwWWWWMQ77227277777771777777777C第5页,共6页命题、审题:北湖物理组
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