Question

【題目】如圖所示，在的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在平面與電場(chǎng)線平行，其半徑，一帶正電荷的小滑塊質(zhì)量為，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取，求：

（1）要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？

（2）這樣釋放的小滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？為半圓軌道中點(diǎn)

Answer 1

【答案】（1）20m；（2）．

【解析】

（1）小滑塊剛能通過(guò)軌道最高點(diǎn)條件是：

解得：

小滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理：

代入數(shù)據(jù)得：

S=20m

（2）小滑塊從P到L過(guò)程，由動(dòng)能定理：

所以

在P點(diǎn)由牛頓第二定律：

所以

FN=3（mg+Eq）

代入數(shù)據(jù)得：

FN=1.5N

由牛頓第三定律知滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為1.5N．