15.如圖所示,AB為水平軌道,A、B間的距離s=1m,BCD是半徑R=0.1m的豎直半圓形軌道,B為兩軌道的連接點(diǎn),D為軌道的最高點(diǎn),整個軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度的大小E=10
3N/C。一電荷量為q=+5×10
-3C的小物塊甲的質(zhì)量為m=1kg,它與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,另一個質(zhì)量為M=2kg的中性小物塊乙靜止在B點(diǎn),兩個小物塊均可以看成質(zhì)點(diǎn)。小物塊甲在F=43.5N的水平恒力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時撤去力F,同時與物塊乙發(fā)生瞬間碰撞,碰撞后兩者粘在一起,且碰撞過程電荷量不變,兩者碰撞后恰能通過D點(diǎn),取重力加速度大小g=10m/s
2。試求:?
(1)撤去F時小物塊甲的速度大?。?br />(2)在半圓形軌道上兩個物塊克服摩擦力做的功。