Question

如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接．整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于水平軌道上，滑塊受到的電場(chǎng)力大小為0.75mg，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g．

（1）若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s=3R的A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)速度為多大？

（2）在（1）的情況下，求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小；

（3）改變s的大小，滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點(diǎn)飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大�。�

Answer 1

考點(diǎn)：

帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．.
專題：	動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．
分析：	（1）由動(dòng)能定理求出滑塊的速度． （2）由牛頓第二定律求出滑塊受到的作用力． （3）軌道對(duì)滑塊的作用力為零時(shí)，速度最小，由牛頓第二定律可以求出最小速度．
解答：	解：（1）設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理有 ， 又因?yàn)?Eq=mg， 聯(lián)立兩式解得：； （2）設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小為F，則， 又因?yàn)?Eq=mg， 解得：；                                          （3）要使滑塊恰好始終沿軌道滑行，即軌道對(duì)滑塊作用力在某一點(diǎn)時(shí)為零，速度最小，即：當(dāng)N=0時(shí)，v最小， 設(shè)滑至圓軌道DG間某點(diǎn)，由電場(chǎng)力和重力的合力提供向心力，此時(shí)的速度最�。ㄔO(shè)為vn）         則有 解得  答：（1）滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)速度； （2）滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小； （3）滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度；
點(diǎn)評(píng)：	本題考查了求速度、作用力、速度范圍等問題，分析清楚滑塊的運(yùn)動(dòng)過程是正確解題的前提，應(yīng)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律即可正確解題，解題時(shí)要注意滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件．