题目内容
【题目】如图所示，BCDG是光滑绝缘的
圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，滑块到达B点时速度为多大？
(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。
【答案】(1) 
(2) 
mg (3) 
【解析】
(1)设滑块到达B点时的速度为v，滑块从A到B的过程，由动能定理有
而
qE＝
mg
解得
(2)设滑块到达C点时的速度为vC，滑块从A到C的过程，由动能定理有
qE(s＋R)－μmgs－mgR＝
－0
设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，由牛顿第二定律得
F－qE＝m
解得
F＝mg
(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小(设为vmin)，则有
解得
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