Question

【題目】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點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，現(xiàn)有一質量為m、帶正電的小滑塊（可視為質點）置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為mg，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(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s=3R的A點由靜止釋放，求滑塊到達與圓心O等高的C點時，受到軌道的作用力大��？

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

（3）在（2）問中，求s的大��？

Answer 1

【答案】(1)N=1.75mg (2) (3)s=11.5R

【解析】

(1)A到C，由動能定理得：

而在C：

解得：N=1.75mg

(2)電場力與重力的合力

方向與豎直方向夾角

當合力F′恰好提供向心力時，速度最小

所以：

(3)從A到速度最小的點全程動能定理：

代入解得：s=11.5R