5gR m 23gR 0 2R = l ⑦ 2 2
由①②③⑤⑥⑦式得,甲、乙两种离子的比荷之比为
q 1 : q 2 = 1: 4 ⑧ m 1 m 2
25.答:(1)设水平恒力的大小为 F 0,小球到达 C 点时所受合力的大小为 F 。由力的合成
法则有
F 0 = tan
①
mg
F 2 = (mg )2 + F 2 ②
设小球到达 C 点时的速度大小为 v ,由牛顿第二定律得
v 2
F = m ③ R
由①②③式和题给数据得
F = 3 mg ④ 0 4
v = ⑤ (2) 设小球到达 A 点的速度大小为v 1 ,作CD ⊥ PA ,交 PA 于 D 点,由几何关系得
DA = R sin
⑥
CD = R (1 + cos )⑦
由动能定理有
-mg ⋅ CD - F ⋅ DA = 1 mv 2 - 1 mv 2 ⑧
0 2 2 1
由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在 A 点的动量大小为 p = mv 1 = ⑨ (3) 小球离开 C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动,加速度大小为 g 。设小球在竖直方向的初速度为v ⊥ ,从 C 点落至水平轨道上所用时间为 t 。由运动学公式 有
v t + 1 gt 2 = CD ⑩
⊥ 2
v ⊥ = v sin ⑪