Question

【題目】如圖所示，在E=103V/m的水平勻強電場中，MNPQ為光滑絕緣的擋板，固定于光滑水平絕緣的桌面上，軌道平面與電場線平行，其MN為水平直線，NPQ為半徑R=40cm的半圓，P為QN圓弧的中點，一帶正電的小滑塊其比荷C/kg，位于N 點右側1.5m處以緊靠擋板以一定初速度釋放，若小滑塊恰能運動到圓軌道的Q點，取g=10m/s2，忽略滑塊的重力，求：

(1)小滑塊在Q點的速度大小；

(2)小滑塊向左的初速度v0的速度大小；

(3)滑塊質量為0.2kg，求小滑塊運動到P點對擋板壓力的大小。

Answer 1

【答案】(1) 2m/s (2)m/s (3)6N

【解析】

(1)設小球到達Q點時速度為v，由牛頓第二定律有:

解得：

v=2m/s

(2)滑塊從開始到Q過程中，由動能定理有：

qE2R=-

聯立并代入數據得:

m/s

(3)設滑塊到達P點時速度為v'，從開始到P過程中，由動能定理有:

-qER=-

解得

m/s

P點壓力:

代入數據計算得出:

FN=6N

根據牛頓第三定律得：