Question

如下圖所示，現在有一個小物塊，質量為m=80g，帶上正電荷q=210^－4C。與水平的軌道之間的滑動摩擦系數m =0.2，在一個水平向左的勻強電場中，E=10³V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個光滑的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g =10m/s²，求：

1.小物塊恰好運動到軌道的最高點，那么小物塊應該從水平哪個位置釋放？

2.如果在上小題的位置釋放小物塊，當它運動到P（軌道中點）點時對軌道的壓力等于多少？

 

Answer 1

【答案】

 

1.15.25m

2.3.0N

【解析】（1）物塊能通過軌道最高點的臨界條件是 （1分）解得v=2m/s （1分）

設小物塊釋放位置距N處為s

 （2分）

解得s=15.25m，即小物塊應該從在水平位置距N處為15.25m處開始釋放（1分）

（2）物塊到P點時， （2分）解得 （1分）

 （1分）解得F_N=3.0N  由牛頓第三運動定律可得物塊對軌道的壓力：（1分）