Question

【题目】如图所示，在的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道平滑连接，半圆轨道所在紧直平面与电场线平行，其半径，一带正电荷的小滑块质量为．与水平轨道间的动摩擦因数，小滑块运动过程中所带电荷量保持不变，取．滑块在水平轨道上某点由静止释放后，恰好能运动到圆轨道的最高点，问：

（）小滑块是在水平轨道上离点多远处释放的．

（）小滑块经过点后落地，落地点离点的距离多大．

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】（）设滑块与点的距离为，由动能定理可得 小滑块在点时，重力提供向心力，根据牛顿第二定律可得联立两个方程，代入数据解得， ．

（）滑块从点抛出后做类斜向上抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由自由落体运动公式可得 ，

解得．

在水平方向上做匀减速运动，由牛顿第二定律可得： ，

代入数据解得．

由匀变速直线运动规律可得滑块在水平方向的位移为：

，得．

即滑块的落点离点的距离为．