如圖所示，在E=1×104V/m的水平方向的勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道所在的豎直平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點，其半徑R=0.40m。一帶正電量為q=1×10-4C、質(zhì)量為m=0.10kg的小滑塊，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g=10m/s2。求：

（1）要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠處開始釋放?

（2）在（1）中這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大?

 

（1）L=1.25 m

（2）6 N

解析:（1）由動能定理，設(shè)過Q點的速度為v

qEL-2mgR-μmgL=mv2/2（2分）

恰能過最高點的條件為mg=mv2 /R （2分）

解得：L=1.25 m（2分）

（2）設(shè)滑塊在P點的速度為v1

qE(L+R)-mgR-μmgL=mv12/2（2分）

設(shè)滑塊在P點所受的壓力為N，N-qE=mv12/R（2分）解得：N=6 N（1分）由牛頓第三定律，滑塊通過P點時對軌道的壓力大小為6 N（1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?安徽模擬）如圖所示，在E=1×103V/m的豎直勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點右側(cè)1.5m處，取g=10m/s2，求：
（1）要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運動？
（2）這樣運動的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?商丘二模）如圖所示，在E=1×103N/C的豎直勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN豎直放置與一水平絕緣軌道MN相切連接，P為QN圓弧的中點，其半徑R=40cm，一帶負電電荷量q=10-4℃的小滑塊質(zhì)量m=20g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，從位于N點右側(cè)s=1.5m處以初速度v0向左運動，取g=10m/s2．求：
（1）要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q，則滑塊的初速度v0應(yīng)多大？
（2）這樣運動的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在E=1×104V/m的水平方向的勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道所在的豎直平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點，其半徑R=0.40m。一帶正電量為q=1×10-4C、質(zhì)量為m=0.10kg的小滑塊，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g=10m/s2。求：

（1）要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠處開始釋放?

（2）在（1）中這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大?

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年廣東湛江二中高二（選修3-1）上學(xué)期期中物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，在E=1×103N/C的豎直勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN豎直放置與一水平絕緣軌道MN相切連接，P為QN圓弧的中點，其半徑R=40cm，一帶負電電荷量q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=20g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，從位于N點右側(cè)s=1.5m處的M點以初速度v0向左運動，取g=10m/s2．

求：（1）若滑塊初速度v0為6m/s, 則滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？
（2）若使小滑塊在運動中不離開軌道QPN（Q點、N點除外）問小滑塊從M點出發(fā)時的初速度滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東湛江二中高二（選修3-1）上學(xué)期期中物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，在E=1×103N/C的豎直勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN豎直放置與一水平絕緣軌道MN相切連接，P為QN圓弧的中點，其半徑R=40cm，一帶負電電荷量q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=20g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，從位于N點右側(cè)s=1.5m處的M點以初速度v0向左運動，取g=10m/s2．

求：（1）若滑塊初速度v0為6m/s, 則滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？

（2）若使小滑塊在運動中不離開軌道QPN（Q點、N點除外）問小滑塊從M點出發(fā)時的初速度滿足什么條件？

 

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