Question

【題目】如圖所示，在E=103V／m的水平向左勻強電場中，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線平行，其半徑R=40 cm，一帶正電荷q=10-4 c的小滑塊質(zhì)量為m=40 g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m／s2，求

(1)要小滑塊能運動到圓軌道的最高點L，小滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠處釋放？

(2)這樣釋放的小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？(P為半圓軌道中點)

Answer 1

【答案】（1）20m （2）1.5N

【解析】（1）設(shè)滑塊與N點的距離為L，分析滑塊的運動過程，由動能定理可得，

,

小滑塊在C點時，重力提供向心力，所以:

代入數(shù)據(jù)解得 :，

（2）滑塊到達P點時，對全過程應(yīng)用動能定理可得：

在P點時由牛頓第二定律可得:

解得:

由牛頓第三定律可得，滑塊通過P點時對軌道壓力是1.5N。