(1)小球从A开始自由下落到到达管口B的过程中,只有重力做功,机械能守恒,则有:
mg4R=
m1 2
v
则得,vB=2
2gR
(2)从B到C的过程中,根据动能定理得:
(mg-qE)R=
m1 2
-
v
m1 2
v
在C点,由牛顿第二定律得:N+qE-mg=m
v
R
又由题意,N=10mg
联立以上各式得:E=
,mg 2q
m1 2
=4.5mgR
v
(3)小球在水平轨道上运动过程,运用动能定理得:
-μ(mg-qE)s=0-
m1 2
v
解得s=9R.
答:
(1)小球到达B点时的速度大小是2
;
2gR
(2)匀强电场场强大小是
;mg 2q
(3)小球在水平轨道上运动的距离是9R.