Question

如图所示，现在有一个小物块，质量为m=80g，带上正电荷q=2×10-3C．与水平的轨道之间的滑动摩

擦系数μ=0.26，在一个水平向左的匀强电场中，E=3*10^3V/m，在水平轨道的末端N处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为R=40m，取g=10m/s2，求：
（1）小物块能够运动到轨道的最高点，那么小物块应该从水平哪个位置释放？（2）如果在上小题的位置释放小物块，求它在圆弧轨道段的最大动能。 （3）同位置释放，当物体运动到N点时，突然撤去电场，加一磁场B=2T，垂直纸面向里，能否运动到L点？如果最后运动能到水平面MN之间，则速度为多少？

Answer 1

(1)小物块能够运动到轨道的最高点的最小速度为v=√gr=20m/s
设出发点的位置A到半圆轨道最低点和最低点B的距离为x,轨道最高点记为C。
对从A到C的过程中使用动能定理
qEx-μmgx-mg*2R=mv^2/2-0
x(qE-μmg)=2mgR+mv^2/2
x(2×10-3*3*10^3-0.26*0.8)=2*0.8*40+0.08*400/2
x(6-0.208)=64+16
x=13.8m
(2)如果在上小题的位置释放小物块，它在圆弧轨道段的最大动能是在最低点。
在最低点和最高点使用机械能守恒
EKB=mg*2r+mv^2/2=0.8*80+0.08*400/2=80J
(3)请说明NLM各点的位置，二点之间的距离，否则只能帮助你上二问了。

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