Question

 如圖所示，A、B是位于豎直平面內、半徑R＝0.5m的圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點B與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度E＝5×10³N/C.今有一質量為m＝0.1kg、帶電荷量＋q＝8×10^－5C的小滑塊(可視為質點)從A點由靜止釋放．若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數μ＝0.05，取g＝10m/s²，求：

(1)小滑塊第一次經過圓弧形軌道最低點B時對B點的壓力．

(2)小滑塊在水平軌道上通過的總路程．

 

題18圖

題17圖

 

 

Answer 1

 解：

(1)設小滑塊第一次到達B點時的速度為v_B，對圓弧軌道最低點B的壓力為F，則：

mgR－qER＝mv　F－mg＝m

故F＝3mg－2qE＝2.2N

(2)由題意知小滑塊最終將停在B點由動能定理得－F_f·S＝0－mv結合F_f＝μmg可得小滑塊在水平軌道上通過的總路程S＝6m.