如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电

如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道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=0.4m,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=0.01kg,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N 点右侧1.5m处,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?取g=10m/s2
iamtsmile 1年前 已收到1个回答 举报

_仙仙儿_ 幼苗

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解题思路:滑块恰好到达圆轨道的最高点Q,由牛顿第二定律求出滑块在Q点的速度,然后应用动能定理求出滑块的初速度.

设小球到达Q点时速度为v,小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q时,
由牛顿第二定律得:mg+qE=m
v2
R,
滑块从开始运动到达Q点过程中,由动能定理得:
-(mg+qE)•2R-μ(mg+qE)x=[1/2]mv2-[1/2]mv02
代入数据解得:v0=7m/s;
答:滑块应以7m/s的初速度v0向左运动.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.

考点点评: 此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有弹力,由牛顿定律求出临界速度,再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球对轨道的弹力.

1年前

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