题目内容
【题目】如图所示，在E＝103V/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，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝40 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0．2，取g＝10 m/s2，求：
（1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？
（2）这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？（P为半圆轨道中点）
【答案】（1）
；（2）
【解析】
试题分析：（1）小滑块刚能通过轨道最高点条件是：mg＝m
，
，
小滑块由释放点到最高点过程由动能定理：Eqs－μmgs－mg·2R＝
mv2
所以s＝
，代入数据得：。
（2）小滑块过P点时，由动能定理：－mgR－EqR＝mv2－mv
所以v＝v2＋2（g＋
）R
在P点由牛顿第二定律：FN－Eq＝
所以
代入数据得：
。
由牛顿第三定律知滑块通过P点时对轨道压力为。
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