题目内容
【题目】如图，AB段为半径R=2m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，BC段为粗糙绝缘水平面。在四分之一圆弧区域内存在着E=2×106V/m方向竖直向上的匀强电场，有一质量m=1kg、电荷量q=+1×10-5C的小滑块，从A点的正上方距离A点H处由静止释放。已知小滑块与水平面间动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力，g取10m/s2。
(1)若H=5m，求小滑块运动至B点时对轨道的压力；
(2)通过计算判断：是否存在某一H值，使滑块通过圆弧AB后最终停在B点右侧1.5m处。
【答案】(1)
,竖直向下；(2)不存在
【解析】
(1)物体由初始位置运动到B点的过程中由动能定理有：
到达B点由支持力、重力、电场力的合力提供向心力，即：
由牛顿第三定律对轨道的压力
联立解得：
=20N方向：竖直向下；
(2)要使物体沿轨道AB到达最低点B，当支持力为0时，最低点有个最小速度
，则有：
在粗糙水平面上，由动能定理得：
解得：x=2m>1.5m
所以不存在某一H值。
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