Question

如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，  下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點）置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g．

（1）若滑塊從水平軌道上距離B點s=3R的A點由靜止釋放，滑塊到達B點時速度為多大？

    （2）在（1）的情況下，求滑塊到達C點時的速度大小和受到軌道的作用力大��；

（3）改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大�。�

 

 

Answer 1

（1）設(shè)滑塊到達B點時的速度為v，由動能定理有

                           

而   

解得                                             

（2）設(shè)滑塊到達C點時速度為，受到軌道的作用力大小為F，則

             得：

                                    

            解得                                            

    （3）要使滑塊恰好始終沿軌道滑行，則滑至圓軌道DG間某點，由電場力和重力的合力提供向心力，此時的速度最�。ㄔO(shè)為v_n），則有

                                             

    解得        

 

解析: