Question

【題目】如圖所示,在的豎直勻強電場中,有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑,N為半圓形軌道最低點,P為QN圓弧的中點,一帶負電荷的小滑塊質量,與水平軌道間的動摩擦因數,位于N點右側1.5m的M處,要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最髙點Q,取,求:

（1）滑塊應以多大的初速度v0向左運動?

（2）滑塊通過P點時受到軌道的壓力.

（3）若撤去豎直電場，其它條件不變，滑塊以（1）問的速度從M點釋放，滑塊是否還能通過最高點？說明理由。

Answer 1

【答案】（1）7m/s（2）0.6（3）能

【解析】（1）設小球到達Q點時速度為v，由牛頓第二定律有

滑塊從開始到Q過程中,由動能定理有

聯立并代入數據得: ．

（2）設滑塊到達P點時速度為，從開始到P過程中，由動能定理有:

P點壓力:

代入數據計算得出：N=0.6N，壓力的方向:水平向右．

（3）若撤去電場，則要想滑塊通過最高點，則有，即

滑塊從開始到Q的過程中，由動能定理可得，解得，故能通過．