Question

如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．                                     

（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？                                                                                                                             

（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小．                                         

                                                                    

                                                                                                                                     

Answer 1

（1）设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理有

，

又因为 Eq=mg，

联立两式解得：；

（2）设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则，

又因为 Eq=mg，

解得：

答：（1）滑块到达与圆心O等高的C点时速度为；

（2）滑块到达C点时受到轨道的作用力大小