Question

【题目】如图所示,在的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道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,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电荷的小滑块质量,与水平轨道间的动摩擦因数,位于N点右侧1.5m的M处,要使小滑块恰能运动到圆轨道的最髙点Q,取,求:

（1）滑块应以多大的初速度v0向左运动?

（2）滑块通过P点时受到轨道的压力.

（3）若撤去竖直电场，其它条件不变，滑块以（1）问的速度从M点释放，滑块是否还能通过最高点？说明理由。

Answer 1

【答案】（1）7m/s（2）0.6（3）能

【解析】（1）设小球到达Q点时速度为v，由牛顿第二定律有

滑块从开始到Q过程中,由动能定理有

联立并代入数据得: ．

（2）设滑块到达P点时速度为，从开始到P过程中，由动能定理有:

P点压力:

代入数据计算得出：N=0.6N，压力的方向:水平向右．

（3）若撤去电场，则要想滑块通过最高点，则有，即

滑块从开始到Q的过程中，由动能定理可得，解得，故能通过．