15.如圖所示,在豎直邊界線O
1O
2左側空間存在一豎直向下的勻強電場,電場強度大小E=100V/m。電場區(qū)域內(nèi)有一固定的粗糙絕緣斜面AB,其傾角為37°,A點距水平地面的高度h=3m;BC段為一粗糙絕緣水平面,其長度L=3m。斜面AB與水平面BC由一光滑小圓弧連接(圖中未標出),豎直邊界線O
1O
2右側區(qū)域固定一半徑R=0.5m的半圓形光滑絕緣軌道,CD為半圓形光滑絕緣軌道的直徑,C、D兩點緊貼豎直邊界線O
1O
2,位于電場區(qū)域的外部(忽略電場對O
1O
2右側空間的影響)。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg、電荷量q=0.1C的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點)置于A點由靜止釋放,已知該小物塊與斜面AB和水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.3,取g=10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求物塊到達C點時的速度大小。
(2)求物塊到達D點時所受軌道的壓力大小。
(3)物塊從D點進入電場的瞬間,將勻強電場的方向變?yōu)樗椒较?,并改變電場強度的大小,使物塊恰好能夠落到B點,求電場強度的大小和方向(取
=2.24)。