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摩擦因數(shù)μ＝0.2，在水平軌道的末端N處，連接一個半徑為R＝0.4m半圓形光滑軌道。整個軌道處在一個方向水平向左、場強(qiáng)大小E＝4×103 N/C的勻強(qiáng)電場中，取g＝10 m/s2。

(1)若小物塊恰能運(yùn)動到軌道的最高點(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)動到P點(diǎn)（軌道中點(diǎn)）時對物塊軌道的壓力大小？

Answer 1

【答案】(1)1.25m(2)4.8N

【解析】

(1)小物塊恰能通過軌道最高點(diǎn)L的條件

mg＝m

代入數(shù)據(jù)解得

＝2m/s

A到L過程：

qEs－μmgs－mg·2R＝－0

解得

s＝1.25m

(2)小物塊由P到L過程：

－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軌道的壓力大小