Question

如图所示，质量为m=1kg，电荷量为q=5×10-2C的带正电的小滑块，从半径为R=0.4m的光滑绝缘[1/4]圆孤轨道

Answer 1

解题思路：（1）对滑块滑动过程中，由动能定理，即可求解；

（2）在C点受力分析，由牛顿第二定律，结合向心力表达式与牛顿第三定律，即可求解．

（1）滑块滑动过程中洛伦兹力不做功，

由动能定理得：mgR-qER=[1/2]mv_C²

得v_C=

2(mg-qE)R

m=

2(1×10-5×10-2)×0.4

1=2 m/s．

（2）在C点，受到四个力作用，如右图所示，由牛顿第二定律与圆周运动知识得

F_N-mg-qv_CB=m

vC2

R

得：F_N=mg+qv_CB+m

vC2

R=20.1 N；

由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为20.1 N；

答：（1）滑块到达C点时的速度2 m/s；

（2）在C点时滑块对轨道的压力20.1 N．

点评：

本题考点： A:带电粒子在混合场中的运动 B:向心力

考点点评： 考查牛顿第二、三定律，动能定理的应用，掌握向心力的表达式，注意动能定理的过程选取与功的正负，同时注意圆周运动最低点合外力不为零．