Question

如图所示，在E=1000V/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相连，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行其半径R=40cm一带正电荷量为q=10^-4c,质量为m=10g的小滑块与水平轨道间动摩擦因素ku=0.2. 求 （1）要使小滑块能运动到最高点L滑块应在水平面上离N点多远处开始释放？（2）这样释放的滑块通过中点P点时对轨道的压力

Answer 1

（1）
要使小滑块能运动到最高点，m在L点的向心力=重力，否则提前掉下来了。
V=√（gR）
电场力为F=Eq
摩擦力为f=μmg
设距离s释放，则
(F-f)s=mg2R+0.5mV^2
则：s=1.5m
（2）到达P点时，
滑块的动能为0.5mV1^2=mg2R+0.5mV^2-mgR+FR=0.12J
轨道的支持力提供圆周运动的向心力
N=mV1^2/R=0.12*2/0.4=0.6N
所以对轨道的压力为0.6N