Question

【题目】如图所示，在E＝103V/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＝0.4 m，N为半圆形轨道最低点，一带负电且电荷量q＝10－4 C的小滑块，质量m＝0.01 kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧d＝1.5 m的M处，若给小滑块一个初速度v0向左运动，小滑块恰能通过半圆形轨道的最高点Q。取g=10 m/s2，求：

（1）小滑块的初速度v0；

（2）小滑块通过Q点后落回水平轨道时落点S距N的水平距离x。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）设小滑块恰能到达Q点时速度为v，由牛顿第二定律得：

小滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：

联解得：

（2）小滑块从Q点飞出，由类平抛运动知识有：

联解得：