Question

（10分）如图所示，在的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一带正电q=10^-4C的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数，位于N点右侧x=1.5m处，取g=10m/s²，求：

（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多大的初速度v₀向左运动？

（2）这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）设小球到达Q点时速度为，则（2分）

滑块从开始运动到达Q点过程中，由动能定理得

（2分）

联立两式并代入数据解得：（1分）

（2）设滑块到达P点时速度为，则从开始运动到P点过程：

（2分）

又在P点时：（2分）

代入数据，解得（1分）

考点：考查带电粒子在复合场中的运动

点评：难度中等，带电粒子在电场、重力场中的运动，由于电场力和重力做功均与路径无关，利用动能定理求解问题相对要简单