Question

【题目】如图所示，在E＝1.0×103 V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R＝0.5m，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q＝1.0×10－3 C的小滑块质量m＝0.1kg，与水平轨道间的动摩擦因数 μ＝0.5，位于N点右侧M处，NM的距离长1m。小滑块现以初速度v0向左运动，恰能通过圆轨道的最高点Q点，已知g=10 m/s2，试求：

(1) 小滑块离开Q点时的速度的大小？

(2) 小滑块离开Q点后，落在MN轨道何处？

(3) 小滑块的初速度v0的大小？

Answer 1

【答案】(1)m/s (2)1m (3)m/s

【解析】

(1)小滑块在Q点受力有：

mg＋qE＝，

解得：m/s

(2)通过Q点后做类平抛：

m/s2

，

，

解得：x=1m

(3)小滑块从M到Q点过程中，由动能定理得:

－mg·2R－qE·2R－μ(mg＋qE)x＝mvQ2－

联立方程组，解得：v0＝m/s.