Question

【題目】如圖所示，在的豎直勻強(qiáng)電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，位于N點右側(cè)1.5m處，小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q，取g=10m/s2，求：

(1)滑塊在最高點速度多大？

(2)這樣運動的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？

(3)滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運動？

Answer 1

【答案】(1)2.828m/s(2)(3)

【解析】

(1)設(shè)小球到達(dá)Q點時速度為，則

，

解得

v=2.828m/s；

(2)設(shè)滑塊到達(dá)P點時速度為，則從最高點運動到P點過程：

，

又在P點時：

，

代入數(shù)據(jù)，解得

；

(3)滑塊從開始運動到達(dá)Q點過程中，由動能定理得

，

聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得：

。