如图所示,ABC为竖直平面内的绝缘轨道,AB部分是半径为R的光滑半圆轨道,BC部分水平,整个轨道处于水平向左的匀强电场中,有一质量为m、带电量为q的小滑块,它与BC间的动摩擦因数为μ,已知重力加速度为

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-08-27 08:58:31 高中物理

如图所示,ABC为竖直平面内的绝缘轨道,AB部分是半径为R的光滑半圆轨道,BC部分水平,整个轨道处于水平向左的匀强电场中,有一质量为m、带电量为q的小滑块,它与BC间的动摩擦因数为μ,已知重力加速度为g,场强大小为12,求:

3

(1)要使小滑块能运动到A点,滑块应在BC轨道上离B至少多远处静止释放;

(2)在上述情况中,小滑块速度最大时对轨道的压力.

【答案】

(1)2.5R (2)8mg

【解析】

(1)在A点,由牛顿第二定律: 1

从静止开始运动至A点,由动能定理: 2

得: 3

(2)由等效场的理论,假设电场力和重力的合力与竖直向下成θ角,则速度最大的位置P点与圆心O的连线与竖直方向也成θ角,且4

从B点到A点: 5

从B点到P点: 6

在P点: 7

解得: 8方向由O指向P

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