题目

如图所示，在E＝103 V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q＝10－4 C的小滑块质量m＝10 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧1.5 m的M处，取g＝10 m/s2 ， 求： （1） 要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度v0向左运动？ （2） 这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？ 答案： 解：设滑块到达Q点时速度为v，则由牛顿第二定律得：mg+qE＝m v2R ， 滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：﹣mg•2R﹣qE•2R﹣μ（mg+qE）x =12 mv2 −12 mv 02 联立方程组，解得：v0＝7m/s 解：设滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，由动能定理得：﹣（mg+qE）R﹣μ（qE+mg）x =12 mv′2 −12 mv 02 又在P点时，由牛顿第二定律得：FN＝m v'2R ， 代入数据解得：FN＝0.6N，方向水平向右

查看本题答案和解析