Question

【题目】如图所示，A、B是位于竖直平面内、半径R的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与足够长的水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为m带电荷量q的带正电小滑块(可视为质点)从A点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ.且qE＜μmg求：

(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对轨道的压力；

(2)若小滑块能停在水平面上，则最终会停在何处．

Answer 1

【答案】（1）3mg-2Eq；（2）

【解析】

（1）设滑块在B点速度为v，对滑块从A到B的过程，
由动能定理得：mgR-EqR=mv2
设滑块在B点对B点压力为F，轨道对滑块支持力为F′，由牛顿第三定律得得：F′=F ；对滑块由牛顿第二定律得：F′-mg=m
解得，F=3mg-2Eq
（2）由于滑块最终会停止在水平面上，可知qE＜μmg。由动能定理可知： 解得：

即滑块最终停止在距离B点的平面上.