Question

【題目】如圖所示，現有一個小物塊，質量為m＝80g，帶正電荷q＝2×10－4C，與水平軌道之間的動摩擦因數μ＝0.2，在水平軌道的末端N處，連接一個光滑的半圓形軌道，半徑為R＝40cm。整個軌道處在一個方向水平向左、場強大小E＝4×103V/m的勻強電場中，取g＝10m/s2。

(1)若小物塊恰能運動到軌道的最高點L，那么小物塊應從距N點多遠處的A點釋放？

(2)如果小物塊在(1)中的位置A釋放，當它運動到P點(軌道中點)時軌道對它的支持力等于多少？

Answer 1

【答案】（1）20 m （2）3.0 N

【解析】（1）設滑塊與N點的距離為x，滑塊從靜止到達x的過程中，由動能定理可得：

小物塊恰能運動到軌道的最高點L，重力提供向心力，

由牛頓第二定律得：，代入數據解得：。

（2）滑塊到達P點時，對全過程應用動能定理可得，

在P點時由牛頓第二定律可得，，解得。