Question

【題目】如圖所示，小物塊質量m＝0.08kg，帶正電荷q＝2×10－4 C，與水平絕緣軌道之間的動摩擦因數μ＝0.2，在水平軌道的末端N處，連接一個半徑為R＝0.4m半圓形光滑軌道。整個軌道處在一個方向水平向左、場強大小E＝4×103 N/C的勻強電場中，取g＝10 m/s2。

(1)若小物塊恰能運動到軌道的最高點L，那么小物塊應從距N點多遠處的A點釋放？

(2)如果小物塊在(1)中的位置A釋放，當它運動到P點（軌道中點）時對物塊軌道的壓力大小？

Answer 1

【答案】(1)1.25m(2)4.8N

【解析】

(1)小物塊恰能通過軌道最高點L的條件

mg＝m

代入數據解得

＝2m/s

A到L過程：

qEs－μmgs－mg·2R＝－0

解得

s＝1.25m

(2)小物塊由P到L過程：

－mgR－qER＝－

解得

vp＝2m/s

在P點：

FN－qE＝m

解得

FN＝4.8N

由牛頓第三定律得小物塊對軌道的壓力大小