Question

如图所示，在E=10³V/m的水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R=40cm，一带正电荷q=10^﹣4C的小滑块质量为m=40g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0．2，取g=10m/s²，求：

（1）要让小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块至少应在水平轨道上离N点多远处释放？

（2）这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？（P为半圆轨道中点）

Answer

（1）x=20m （2）FN＝1．3N

【解析】试题分析：

（1）mg=mv2/R Eqx－μmgx－2mgR＝mv2/2 x=20m

（2） Eqx－μmgx－mgR＝mvp2/2 FN－Eq＝mvp2/R FN＝1．3N

考点：

【名师点睛】（1）在小滑块运动的过程中，摩擦力对滑块和重力做负功，电场力对滑块做正功，根据动能定理可以求得滑块与N点之间的距离；（2）在P点时，对滑块受力分析，由牛顿第二定律可以求得滑块受到的轨道对滑块的支持力的大小，由牛顿第三定律可以求滑块得对轨道压力；本题中涉及到的物体的运动的过程较多，对于不同的过程要注意力做功数值的不同，特别是在离开最高点之后，滑块的运动状态的分析是本题中的难点，一定要学会分不同的方向来分析和处理问题。