Question

如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨

如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=0.4m，一带正电q=10-4C的小滑块质量m=0.01kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N 点右侧1.5m处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多大的初速度v0向左运动？取g=10m/s2．

Answer 1

设小球到达Q点时速度为v，小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q时，
由牛顿第二定律得：mg+qE=m

v2

R

，
滑块从开始运动到达Q点过程中，由动能定理得：
-（mg+qE）?2R-μ（mg+qE）x=

1

2

mv²-

1

2

mv₀²，
代入数据解得：v₀=7m/s；
答：滑块应以7m/s的初速度v₀向左运动．