Question

如图所示，在E=1×104V/m的水平方向的匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在

Answer 1

解题思路：（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．

（1）滑块从静止到到达Q的过程中，由动能定理得：

qEL-2mgR-μmgL=[1/2]mv²-0，

滑块恰能达到最高点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg=m

v2

R，

代入数据解得：L=1.25m；

（2）设滑块在P点的速度为v₁，由动能定理得：

qE（L+R）-mgR-μmgL=[1/2]mv₁²-0，

设滑块在P点所受的压力为N，由牛顿第二定律得：

N-qE=m

v21

R，解得：N=6N，由牛顿第三定律可知，

滑块通过P点时对轨道的压力大小为6N；

答：（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，滑块应在水平轨道上离N点1.25m处开始释放；

（2）在（1）中这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力6N．

点评：

本题考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．

考点点评： 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．