Question

（17分）如圖所示，在的豎直勻強(qiáng)電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10^-4‑C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處，取g=10m/s²，求：

   （1）要使小滑塊恰能運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v₀向左運(yùn)動？

   （2）這樣運(yùn)動的滑塊通過P點(diǎn)時對軌道的壓力是多大？

Answer 1

（17分）（1）設(shè)小球到達(dá)Q點(diǎn)時速度為，則（2分）

       滑塊從開始運(yùn)動到達(dá)Q點(diǎn)過程中，由動能定理得

       （3分）

       聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得：（3分）

   （2）設(shè)滑塊到達(dá)P點(diǎn)時速度為，則從開始運(yùn)動到P點(diǎn)過程：

       （3分）

       又在P點(diǎn)時：（2分）

       代入數(shù)據(jù)，解得（4分）