Question

【題目】如圖所示，在E＝103 V/m的豎直勻強電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點平滑相接，半圓形軌道平面與電場線平行，其半徑R＝40 cm，N為半圓形軌道最低點，P為QN圓弧的中點，一帶負電q＝10－4 C的小滑塊質(zhì)量m＝10 g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.15，位于N點右側(cè)1.5 m的M處以一定初速度釋放，若小滑塊恰能運動到半圓形軌道的最高點Q，g取10 m/s2，求：

(1)小滑塊在Q點的速度大小；

(2)小滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運動；

(3)小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大．

Answer 1

【答案】(1)(2)7m/s(3)0.6N

【解析】

(1)設(shè)滑塊到達Q點時速度為v，則由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

(2)滑塊從開始運動至到達Q點過程中，由動能定理得：

解得：

(3)設(shè)滑塊到達P點時速度為v′，則從開始運動至到達P點過程中，由動能定理得：

又在P點時，由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得

，方向水平向右