Question

【题目】如图所示，在E ＝ 103 V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R ＝0.4 m，一带正电荷q＝10－4 C的小滑块质量为m＝ 0.04 kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：

(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？

(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？(P为半圆轨道中点)

Answer 1

【答案】(1)20 m　(2)1.5 N

【解析】（1）设滑块与N点的距离为L，分析滑块的运动过程，由动能定理可得，
qEL-μmgL-mg2R=mv2-0
小滑块在D点时，重力提供向心力，所以 mg=m
代入数据解得 v=2m/s，L=20m．
（2）滑块到达P点时，对全过程应用动能定理可得，
qE（L+R）-μmgL-mgR=mvP2-0
在P点时由牛顿第二定律可得，N-qE=m

解得N=1.5N
由牛顿第三定律可得，滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．