Question

【題目】如圖所示，小物塊質(zhì)量m＝0.08kg，帶正電荷q＝2×10－4 C，與水平絕緣軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，在水平軌道的末端N處，連接一個(gè)半徑為R＝0.4m半圓形光滑軌道。整個(gè)軌道處在一個(gè)方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小E＝4×103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，取g＝10 m/s2。

(1)若小物塊恰能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)L，那么小物塊應(yīng)從距N點(diǎn)多遠(yuǎn)處的A點(diǎn)釋放？

(2)如果小物塊在(1)中的位置A釋放，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)（軌道中點(diǎn)）時(shí)對(duì)物塊軌道的壓力大��？

Answer 1

【答案】(1)1.25m(2)4.8N

【解析】

(1)小物塊恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)L的條件

mg＝m

代入數(shù)據(jù)解得

＝2m/s

A到L過(guò)程：

qEs－μmgs－mg·2R＝－0

解得

s＝1.25m

(2)小物塊由P到L過(guò)程：

－mgR－qER＝－

解得

vp＝2m/s

在P點(diǎn)：

FN－qE＝m

解得

FN＝4.8N

由牛頓第三定律得小物塊對(duì)軌道的壓力大小