题目内容
【题目】如图所示,AB是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与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E=5×103N/C.今有一质量为m=0.1kg、带电荷量q=+8×10-5C的小滑块(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μ=0.05,取g=10m/s2,求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力;
(2)小滑块在水平轨道上向右滑过的最大距离;
(3)小滑块最终运动情况。
【答案】(1)FN=2.2N,方向竖直向下 (2) (3)在圆弧轨道上往复运动
【解析】解:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为vB,对圆弧轨道最低点B的压力为FN,则
由牛顿第三定律F′N=FN
故FN=3mg-2qE=2.2N
(2)设小滑块在水平轨道上向右滑行的最大距离为x,
mgR-qE(R+x)- μmg=0
得x=m
(3)由题意知qE=8×10-5×5×103N=0.4N
μmg=0.05×0.1×10N=0.05N
因此有qE>μmg
所以小滑块最终在圆弧轨道上往复运动
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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