Question

【题目】如图所示，在E＝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＝40 cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q＝10－4 C的小滑块质量m＝10 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧1.5 m的M处以一定初速度释放，若小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q，g取10 m/s2，求：

(1)小滑块在Q点的速度大小；

(2)小滑块应以多大的初速度v0向左运动；

(3)小滑块通过P点时对轨道的压力是多大．

Answer 1

【答案】(1)(2)7m/s(3)0.6N

【解析】

(1)设滑块到达Q点时速度为v，则由牛顿第二定律得：

代入数据解得：

(2)滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：

解得：

(3)设滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，由动能定理得：

又在P点时，由牛顿第二定律得：

代入数据解得

，方向水平向右