Question

如图所示,在E=1000V/M的竖直匀强电场,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平轨道MN连接,半圆形轨道平面

Answer 1

（1）设滑块与N点的距离为L,

分析滑块的运动过程,由动能定理可得,

qEL-μmgL-mg•2R=

1

2

mv2-0

小滑块在C点时,重力提供向心力,

所以 mg=m

v2

R

代入数据解得 v=2m/s,L=20m．

（2）滑块到达P点时,对全过程应用动能定理可得,

qE（L+R）-μmgL-mg•R=

1

2

mvP2-0

在P点时由牛顿第二定律可得,

N-qE=m

v

2

p

R

解得N=1.5N

由牛顿第三定律可得,滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．

答：（1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点20m处释放．

（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．