Question

如圖所示，AB是位于豎直平面內、半徑R＝0.5 m的1/4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＝5×103 N/C.今有一質量為m＝0.1 kg、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(shù)μ＝0.05，取g＝10 m/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．

Answer 1

（1）2.2N （2）6m

【解析】

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

由牛頓第三定律：

(2)由題意知

因此有

所以小滑塊最終在圓弧軌道的BC部分往復運動 （4’）

所以小滑塊在水平軌道上通過的總路程x滿足

解得：x＝6 m.（4’）

考點：本題考查動能定理和圓周運動。