Question

【題目】如圖所示，在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，一帶正電荷的小滑塊質量為，與水平軌道間的動摩擦因數，取，求：

（1）要小滑塊能運動到圓軌道的最高點L，滑塊應在水平軌道上離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？為半圓軌道中點

Answer 1

【答案】（1）20m；（2）．

【解析】

（1）小滑塊剛能通過軌道最高點條件是：

解得：

小滑塊由釋放點到最高點過程由動能定理：

代入數據得：

S=20m

（2）小滑塊從P到L過程，由動能定理：

所以

在P點由牛頓第二定律：

所以

FN=3（mg+Eq）

代入數據得：

FN=1.5N

由牛頓第三定律知滑塊通過P點時對軌道壓力為1.5N．