案例：下面为一道物理习题和某学生的解答过程。题目：如图8所示，质量为m、电量为q的带正电物体位于水平有界的匀强电场中，从半径为r的1/4光滑圆弧顶端由静止开始滑下，滑到圆弧底端恰好脱离电场水平飞出。竖直下落距离h时，垂直击中倾角为30°的斜面，

admin2021-03-27 16

问题案例：
下面为一道物理习题和某学生的解答过程。
题目：如图8所示，质量为m、电量为q的带正电物体位于水平有界的匀强电场中，从半径为r的1/4光滑圆弧顶端由静止开始滑下，滑到圆弧底端恰好脱离电场水平飞出。竖直下落距离h时，垂直击中倾角为30°的斜面，求电场强度E的大小。

解：带电物体在光滑圆弧轨道上的运动过程中，所受支持力始终与速度方向垂直，不做功，只有电场力和重力做功，根据动能定理得mgr+Eqr=1/2mv_x²。水平飞出电场后，物体只受重力，做平抛运动，有v_x²=2gh，h=1/2gt²，x=v_xt。垂直击中倾角为30°的斜面：x/h=tan30°，解得E=[mg(12r+h)]/12qr。
问题：
给出该习题的正确解答。

选项

答案正确解答：带电物体在光滑圆弧轨道上运动过程中，所受支持力始终与速度与方向垂直，因此，支持力不做功，只有电场力和重力做功。根据动能定理，有mgr+Eqr=1/2mv_x²。水平飞出电场后，物体只受重力作用，做平抛运动，有v_x²=2gh，h=1/2ft²，x=v_xt。垂直击中倾角为30°的斜面：v_x/v_y=tan30°，解得E=[mg(h-3r)]/3qr。

解析

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