题目内容
如图所示，AB是位于竖直平面内、半径R=0．5m的1/4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
=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通过的总路程。
答案：(1)2.2 N (2)6 m
(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：
mgR－qER＝
mv
FN′－mg＝m
由牛顿第三定律：FN′＝FN
故FN＝3mg－2qE＝2.2 N.（4’）
(2)由题意知qE＝8×10－5×5×103 N＝0.4 N
μmg＝0.05×0.1×10 N＝0.05 N
因此有qE>μmg
所以小滑块最终在圆弧轨道的BC部分往复运动 （4’）
所以小滑块在水平轨道上通过的总路程x满足
mgR－qER＝μmgx
解得：x＝6 m.（4’）
练习册系列答案
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（选作题）如图所示，AB是位于竖直平面内，半径R=0.5m的
圆弧形的光滑且绝缘的轨道，其下端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×l03N/C．今有一质量为m=0.1kg、电荷量q=+8×10-5C的小滑块（可视为质点）从A点静止释放．已知滑块与水平轨道间的摩擦因数是0.05，取g=10m/s2 求：