Question

如圖所示，質量為0.2kg的物體帶正電,其電量為4×10^-3C，從半徑為0.3m光滑的1/4圓弧滑軌上端A點由靜止下滑到底端B點，然后繼續沿水平面滑動。物體與水平面間的滑動摩擦因數為0.4，整個裝置處于E＝10³N/C的豎直向下的勻強電場中。（g取10m/s²）求：

（1）物體運動到圓弧滑軌底端B點時對軌道的壓力；
（2）物體在水平面上滑行的最大距離。

Answer 1

（1）45N     （2）0.75m

試題分析：（1）對物體從A運動到B由動能定理有：
      
物體運動到B點由牛頓第二定律有:
   
由牛頓第三定律有:
             
代入數據得   方向豎直向下      
（2）對全程由動能定理有：      
代入數據得：           
點評：中等難度。解決此類問題只需要把電場力看成一個普通的恒力分析就行了；分析問題時力學中的很多規律在電學中同樣適用，在選擇規律時，首先考慮功和能的原理，其次考慮牛頓定律，因為前者往往更簡捷。