Question

如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中．現有一質量為m、帶正電的小滑塊（可視為質點）置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為mg，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數為0.5，重力加速度為g．                                     

（1）若滑塊從水平軌道上距離B點s=3R的A點由靜止釋放，滑塊到達與圓心O等高的C點時速度為多大？                                                                                                                             

（2）在（1）的情況下，求滑塊到達C點時受到軌道的作用力大�。�                                         

                                                                    

                                                                                                                                     

Answer 1

（1）設滑塊到達C點時的速度為v，由動能定理有

，

又因為 Eq=mg，

聯立兩式解得：；

（2）設滑塊到達C點時受到軌道的作用力大小為F，則，

又因為 Eq=mg，

解得：

答：（1）滑塊到達與圓心O等高的C點時速度為；

（2）滑塊到達C點時受到軌道的作用力大小